所（园）植物化学成分与生物合成项目组在续随子大环二萜合成酶的鉴定方面取得重要进展

　　续随子中大环二萜活性成分具有抗肿瘤和逆转多药耐药性等药理作用，但是大环二萜在续随子等大戟科植物中的含量相对较低，传统化学合成该类成分步骤多且产率低。近日所（园）植物化学成分与生物合成项目组研究人员在续随子二萜合成基因簇中发现两个BAHD家族酰基转移酶EIBAHD16和EIBAHD35。通过体外酶活测试、烟草瞬时表达及续随子毛状根过表达等实验发现：ElBAHD16不仅对底物7-羟基续随子二萜醇（7-hydroxylathyrol）的7-OH基团的催化表现出区域选择性，还表现出供体的杂范性，即ElBAHD16可分别以肉桂酰辅酶A、苯甲酰辅酶A和乙酰辅酶A作为酰基供体，催化7-羟基续随子二萜醇生成三种不同的单酰化产物。然而，ElBAHD35对7-羟基续随子二萜醇及续随子二萜醇（lathyrol）的5-OH基团具有特异性识别能力，显示出供体专一性（只利用乙酰辅酶A生成相应的单乙酰化产物）。接着研究人员对EIBAHD16蛋白的催化的关键位点进行探讨，分子对接与定点突变表明，H154和T363是EIBAHD16催化活性的关键位点，而Q35突变可提升催化效率。研究解析了续随子大环二萜酯生物合成最后一步反应的关键酶，揭示了续随子中大环二萜酯结构多样性的原因。构建的含有EIBAHD16和EIBAHD35基因的工程菌株已申请专利（专利号202510065953.4），后续可为生物合成高附加值的大环二萜酯提供重要的基因元件。

　　研究成果以题为“Two O-acyltransferases from the diterpene biosynthetic gene cluster of Euphorbia lathyris contribute to the structural diversity of medicinal macrocyclic diterpenoid esters biosynthesis”发表在The Plant Journal（一区TOP, IF 6.2）杂志。植物化学成分与生物合成项目组赵万里博士和已毕业博士研究生王帆为论文共同第一作者，冯煦研究员和陈雨研究员为共同通讯作者。植物化学成分与生物合成项目组徐曙副研究员、德国马普化学生态所吕慧博士和Christian Paetz研究员参与了本研究工作。该研究得到了国家自然科学基金、江苏省重点研发计划现代农业重点项目、江苏省自然科学基金和江苏省植物资源研究与利用重点实验室开放基金等项目的资助。