安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)歷經(jīng)十年破解酯型兒茶素合成之謎

安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)歷經(jīng)十年破解酯型兒茶素合成之謎

近日，國際植物學(xué)權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《植物學(xué)雜志》(在線發(fā)表了安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶樹生物學(xué)與資源利用國家重點實驗室夏濤教授團隊的題為《深入了解酰化機制：共表達(dá)絲氨酸羧肽酶類?；D(zhuǎn)移酶和非催化伴侶旁系蛋白》(Insights into acylation mechanisms: Co-expression of serine carboxypeptidase-like acyltransferases and their noncatalytic companion paralogs)的文章，最終揭開了茶樹酯型兒茶素合成之謎。

眾所周知，茶樹富含酚類物質(zhì)，其中酯型兒茶素是綠茶多酚的主要組成成分，約占鮮葉干重的8-12%，是形成綠茶收斂性滋味的決定性成分，也是茶飲料的抗氧化、抗菌、抗病毒和抗動脈硬化等健康功效的主要成分。

在國家基金委支持下，課題組圍繞著茶樹酯型兒茶素合成及水解途徑展開持續(xù)研究。早在2012年，夏濤課題組第一次證實茶樹酯型兒茶素沒食子?；^程涉及兩步反應(yīng)(Journal of Biological Chemistry, 2012)，其中涉及沒食子糖基化形成的CsUGT84A基因功能于2016年得到驗證(Journal of Experimental Botany, 2016)。2020年課題組首次報道參與酯型兒茶素水解的植物單寧酶基因家族Tannase(New Phytologist, 2020)。課題組還成功解析了非酯型兒茶素合成關(guān)鍵酶在聚合態(tài)兒茶素合成中的作用機制(The Plant Journal, 2019)。但是茶樹酯型兒茶素合成機理的研究舉步維艱，進展緩慢。

經(jīng)過近十年的探索，他們發(fā)現(xiàn)了一種簡單易行的共表達(dá)策略可用于驗證植物的SCPL酰基轉(zhuǎn)移酶基因功能，并證實有一對SCPL酰基轉(zhuǎn)移酶以獨特方式參與了茶樹、葡萄和柿子等植物的酯型兒茶素合成，其中由大小亞基組成的SCPL4?；D(zhuǎn)移酶具有酶催化功能；而SCPL4?；D(zhuǎn)移酶的旁系同源蛋白SCPL5?；D(zhuǎn)移酶則起作非催化伴侶功能，在維持SCPL4?；D(zhuǎn)移酶前肽穩(wěn)定性、促進SCPL4酰基轉(zhuǎn)移酶前肽加工為成熟蛋白中起重要作用。研究結(jié)果拓展了人們對SCPL?；D(zhuǎn)移酶的非催化伴侶功能的認(rèn)知，也為解答茶樹為什么積累酯型兒茶素的科學(xué)問題提供了新的視角。

茶樹生物學(xué)與資源利用國家重點實驗室博士生姚勝波和生命科學(xué)學(xué)院劉亞軍教授為論文共同第一作者，夏濤教授、高麗萍教授和美國北卡羅萊納州州立大學(xué)謝德玉教授為共同通訊作者。相關(guān)工作得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金和安徽省自然科學(xué)基金的資助。