关键词:黄酮类化合物柚皮素；真菌；合成；新方法

来源：微生物研究所2022-11-04 1:14

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。

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，在内生真菌中发现了一种黄酮类柚皮素合成酶，这与常规方法不同。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以游离芳香酸(对香豆酸和对羟基苯甲酸)为底物直接催化柚皮素的形成。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，研究人员利用FnsA作为酶在酿酒酵母中合成柚皮素，并以此为基础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。本研究利用工程fnsA从零开始合成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。

相关研究成果发表在《自然-通讯》 (Nature Communications)上，题目是真菌nrps-pks酶催化外源柚皮素的形成。本研究得到了国家重点科技攻关项目的资助。d计划、国家和中国科学院基础前沿科学研究计划、中国科学院战略生物资源计划和中国博士后科学基金的0-1原始创新计划。

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