近期,所(園)天然產物化學研究中心在甲氧基丁香酚生物合成研究方面取得重要進展,相關研究成果以“Identification and functional characterization of a novel sinapyl alcohol acyltransferase from Euphorbia lathyris L.”為題,發表在國際知名期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry上(中科院一區TOP,IF=6.1)。
甲氧基丁香酚是一種從植物中提取的苯基丙烯類化合物,可用于食品儲存、香料和醫藥等多個領域,具有廣泛的應用前景。目前,甲氧基丁香酚可通過植物提取或化學合成的方法獲得,然而從植物中提取則存在產率低、成本高,而化學合成存在環境不友好等問題和挑戰。近年來,生物合成因其綠色高效特點,有望解決微量天然產物的來源問題。研究人員通過對續隨子不同組織部位轉錄組分析,發現一條?;D移酶基因(ElBAHD10)在根部位高表達,并推測可能是甲氧基丁香酚生物合成的關鍵酶基因。隨后對ElBAHD10基因進行異源克隆表達和酶活測試。體外酶活研究表明,純蛋白ElBAHD10催化芥子醇與乙酰輔酶A和肉桂酰輔酶A反應,分別形成甲氧基丁香酚生物合成關鍵中間體乙?;孀哟己腿夤瘐;孀哟?;而ElBAHD10粗酶可以催化芥子醇直接生成甲氧丁香酚。最后通過工程菌株E.coli ElBAHD10發酵獲得甲氧丁香酚。該研究鑒定出續隨子根部木質化的?;D移酶并構建催化芥子醇生產甲氧丁香酚的工程菌株,為利用生物合成方法高效生產甲氧丁香酚奠定基礎。
天然產物化學項目組博士研究生王帆和趙萬里博士為論文共同第一作者,馮煦研究員和陳雨研究員為共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金(31970375,32270404,32200326)、江蘇省自然科學基金(BK20200295,BK20200287,BK20220752)和江蘇省重點研發計劃現代農業重點項目(BE2022370)等項目的資助。