东京科学研究所（Science Tokyo）研究人员报告称，他们鉴定出一种能够生成全部四种核苷三磷酸（NTP）的单一酶，为体外RNA合成所需关键原料的制备提供了更简化的方案。相关研究已在线发表于《自然通讯》。

核苷三磷酸是RNA合成的基本构建模块，同时也参与多种生化反应。研究人员指出，NTP的高效生产长期面临挑战，现有制备方式通常依赖多种酶并伴随较高能耗。

为应对上述限制，东京科学研究所生命科学与技术学院研究生松本龙生领衔的团队，与前博士后渡边孝义、地球生命科学研究所副教授利亚姆·M·隆戈以及教授松浦智明合作，提出一种更为简化且成本更低的制备思路。团队的关键发现是一种新型酶，可将常见核苷酸底物（包括核苷单磷酸与核苷二磷酸）高效转化为NTP。

研究聚焦于一种多聚磷酸激酶2型酶MAN，来源于海洋细菌Mangrovibacterium marinum。松浦智明表示，该酶能够以较高效率转化所有常见的RNA核苷酸。

研究还显示，该酶在反应中使用多聚磷酸作为磷酸供体，而非依赖更昂贵的现代磷酸供体。研究人员认为，这一特征有助于降低NTP生产成本。隆戈在研究中提到，该酶表现出的广泛底物特异性在现代酶中较为少见。

基于MAN的底物适用范围，团队进一步开发出一步反应流程，实现mRNA的一锅合成：核苷酸前体先被转化为NTP，随后直接用于mRNA合成。研究人员称，该方法减少了多步骤反应带来的复杂性，从而简化RNA生产流程。

研究人员表示，这一技术路径未来有望用于需要更经济高效NTP制备的生物技术与医学应用场景，包括提升RNA疫苗或基于RNA的诊断产品的生产效率，并支持合成生物系统的设计。