中国药科大学Adv Sci解析牡丹中没食子酰葡萄糖类物质的生物合成途径关键步骤

中国药科大学李彬和赵玉成团队在《Advanced Science》上发表研究，首次系统鉴定了牡丹中参与没食子酰葡萄糖生物合成的1个UDP-糖基转移酶（UGT）和8个丝氨酸羧肽酶样（SCPL）酰基转移酶，揭示了鞣质类化合物逐步酰基化的组装机制。研究通过整合质谱成像（MALDI-MSI）、转录组测序和系统发育分析，开发了一种高效的基因筛选策略，精准锁定了9个关键功能基因。其中，PsUGT84A负责催化没食子酸与UDP-葡萄糖反应生成β-没食子酰葡萄糖（βG），随后八个PsSCPLs酰基转移酶依次对βG进行逐步酰基化，最终合成完全酰基化的衍生物PGG。研究团队在本氏烟草叶片中异源共表达核心酶PsUGT84A、PsSCPL311、PsSCPL272和PsSCPL531，成功实现了PGG及其一系列中间体的从头合成，为重要活性天然产物PGG的异源制造奠定了基础，并为非模式植物中复杂次生代谢途径的解析提供了高效策略。