糖基转移酶改造与三萜糖苷类化合物生物合成方面取得进展

三萜类化合物是重要的植物来源天然产物，此类化合物经糖基化可以增加修饰结构与功能的多样性，进而提高其生理活性、生物利用率以及植物细胞内运输和储存能力。糖基转移酶是三萜类化合物糖基化的重要催化剂，植物来源的糖基转移酶相比于微生物来源的糖基转移酶，催化生成的产物更具专一性，合成三萜皂苷更具有生理功能。中国科学院天津研究所功能糖与天然活性物质研究团队，在前期挖掘表征了多个植物来源糖基转移酶的基础上，对UGT74AC1糖基转移酶进行了分子改造，获得了一系列突变体，使得该酶对不同种类三萜类化合物的催化效率提高100到10000倍，随后利用优势突变体的体外催化功能合成了一系列新的三萜皂苷化合物。团队进一步与结构生物学与蛋白酶学研究团队合作，开展了该酶的晶体结构解析与分子动力学模拟研究，揭示了酶分子与底物之间的作用机制，为植物源糖基转移酶的定向改造提供了可借鉴的理论依据。该研究证明了植物来源糖基转移酶在合成天然产物中具有重要的应用潜力。该研究得到国家重点研发专项、国家自然科学基金项目支持，相关研究成果发表在美国化学会催化杂志ACS Catalysis上，天津工生所博士研究生李娇和副研究员杨建刚为论文共同第一作者，研究员孙媛霞、副研究员刘卫东为并列通讯作者。（100yiyao.com）