近日，華南農業(yè)大學藥用植物研究中心吳鴻教授團隊在International Journal of Biological Macromolecules（中科院二區(qū)Top期刊，影響因子7.7）在線發(fā)表題為“Two Caffeoyl-CoA O-methyltransferase-like enzyme are involved in the biosynthesis of polymethoxyflavones in Citrus reticulata ‘Chachiensis’”的研究論文。該研究首次揭示了茶枝柑中CrcCCoAOMT7-1和CrcCCoAOMT7-2兩種甲基轉移酶在重要生物活性成分多甲氧基黃酮（PMFs）生物合成中的關鍵作用，并解析了其作用機制，為藥用植物PMFs的生物合成機制提供了新見解，為合成生物學定向生產天然抗癌成分PMFs提供了新資料。

　　PMFs作為一類具有顯著抗癌活性的植物次生代謝產物，受到廣泛關注。柑橘果皮特異性積累豐富的PMFs，甲基化修飾是PMFs生物合成的關鍵步驟。然而，目前報道的柑橘中O-甲基轉移酶（OMT）的功能不足以闡明PMFs的完整甲基化過程。該研究在團隊發(fā)表的茶枝柑基因組和黃酮代謝通路基礎上（Wen et al. 2024,Nature Communications），進一步通過比較分析茶枝柑（ Citrus reticulata ‘Chachiensis’ ）果實不同發(fā)育階段PMFs的積累規(guī)律與OMTs基因的表達模式，從柑橘中鑒定了兩個全新的屬于 CCoAOMT-like 亞組的咖啡酰輔酶A O-甲基轉移酶（命名為CrcCCoAOMT7-1/7-2）。通過體外酶功能分析表明，CrcCCoAOMT7-1顯示出對黃酮底物強烈偏好，可催化鄰羥基類黃酮的3、6、8 、3' 和4' 位 ；而CrcCCoAOMT7-2則更傾向于催化槲皮素和黃烷酮底物，甲基化鄰羥基類黃酮的 6、7、8 、3' 和4'位。此外，體外實驗直接證明CrcCCoAOMT7-1催化合成了抗癌活性成分川陳皮素、甜橙黃酮和七甲氧基黃酮，為CCoAOMT家族中首個被證實具備該功能的酶。進一步通過瞬時過表達和VIGS，驗證了CrcCCoAOMT7-1/7-2可以促進柑橘體內PMFs的積累。該研究證明CrcCCoAOMT7-1/7-2是一種高效的多功能O-甲基轉移酶，參與柑橘中PMFs的生物合成。研究結果為完善柑橘 PMFs 的生物合成途徑提供了新的資料，并對進一步提高茶枝柑的藥用價值以及通過酶促工程合成天然抗癌活性物質具有重要生物學意義。

　　生命科學學院2021級博士生潘慧敏為該論文第一作者，蘇建睦博士、白玫教授為論文共同第一作者，吳鴻教授為該論文的通訊作者，崖州灣國家實驗室王海洋教授參與指導工作。該研究得到了“十四五”廣東省農業(yè)科技創(chuàng)新十大主攻方向“揭榜掛帥”項目(2022SDZG07)，廣東省重點領域研發(fā)計劃項目(2020B020221001)，國家自然科學基金面上項目（32270381）等項目的資助。

　　相關論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.143277 

文圖/生命科學學院