《自然》子刊:发现真菌合成黄酮类化合物柚皮苷的新途径

来源：中国生物技术网2022-11-01 15336032

中国科学院微生物研究所尹文兵研究组通过有针对性的基因组挖掘策略，从内生真菌中发现了一种不同于传统方法的黄酮类柚皮素合成酶。

黄酮类化合物是一类主要由植物产生的多酚类物质，广泛应用于工业、食品和医药行业。柚皮素作为一种平台化合物，是黄酮类化合物合成的关键步骤。在植物和细菌中，以对香豆酸(p-CA)为前体，由对香豆酰辅酶a连接酶(4CL)和III型聚酮合酶查尔酮合酶(CHS)催化产生柚皮素，然后通过查尔酮异构酶或pH变化自发异构化。黄酮类化合物在真菌中的产生已有报道，但其合成酶和途径却鲜有报道。

最近，中国科学院微生物研究所尹文兵研究组通过有针对性的基因组挖掘策略，从内生真菌中发现了一种不同于传统方法的黄酮类柚皮素合成酶。这种酶具有独特的结构域组成(A-T-KS-AT-DH-KR-ACP-TE)，是一种NPRS-PKS杂交酶，被鉴定为FnsA。通过异源表达、底物补料实验和体外酶促反应，证实FnsA直接被游离芳香酸(对香豆酸和对羟基苯甲酸)催化生成柚皮素。FnsA KS结构域的系统发育分析表明，fns AK属于型PKS，与传统的型PKS(CHS)不同。

鉴于fnsA催化柚皮素合成的新颖性，作者利用FnsA作为酶在酿酒酵母中合成柚皮素，并在此基础上从头构建了植物黄酮类化合物异鼠李素和合欢素的生物合成途径。本研究证实FnsA是一种新的真菌柚皮素合成酶，不同于传统的柚皮素合成途径。FnsA可以催化对香豆酸或对羟基苯甲酸直接合成柚皮素。利用工程fnsA从零开始成功合成了植物黄酮类化合物异鼠李素和合欢素，为微生物高效生产黄酮类化合物提供了新的策略。

相关研究成果于2022年10月26日发表在国际权威期刊《自然通讯》上，题为《一种真菌nrps-pks酶催化外来柚皮素的形成》。中国科学院微生物研究所研究组博士生、研究生李为共同第一作者，研究员为通讯作者。该研究得到了国家重点科研项目的资助。d计划、国家项目、国家自然科学基金国际合作计划、中国科学院基础前沿科学研究计划0到1原始创新计划、中国科学院战略生物资源计划和博士后科学基金。

尹文兵研究组长期致力于次生代谢产物产生机制和合成调控机制的研究。近年来，在Nat Commun、Sci Adv、JACS、Chem Sci、Acta Pharm Sin B、PloS Pathog和Nat Prod Rep等国际期刊上发表了一系列论文，揭示了真核生物次生代谢产物的分子机制、生物合成途径和基因调控机制，为发现新的活性化合物提供了新的技术和策略。

图1 a仅鉴定了1%的真菌NRPS-PKS杂交酶，具有很大的开发潜力；三维nrps-pks杂合酶FnsA的功能鉴定

图2 FnsA说明了一类新的柚皮素合酶和柚皮素的合成机制。

版权声明

本网站所有标注“来源：100医学网”或“来源：bioon”的文字、图片及音视频资料，版权归100医学网网站所有。未经授权，任何媒体、网站、个人不得转载，否则将追究法律责任。获得书面授权转载时，必须注明“来源：100医学网”。其他来源的文章均为转载文章。本网站所有转载文章都是为了传递更多信息。转载内容不代表本站立场。不想被转载的媒体或个人可以联系我们，我们会立即删除。

87%的用户使用100医疗网应用阅读、评论、分享和交流