近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所牧草種質(zhì)資源保護(hù)與利用科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)以豆科模式植物大豆為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)了大豆中CYP450催化酶的亞家族成員在大豆異黃酮生物合成途徑中的新功能。相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物生理生化（Plant Physiology and Biochemistry）》上。

 

　　異黃酮化合物在豆科植物防御病蟲(chóng)害、微生物共生過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，同時(shí)具有多種人體保健和動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)功能。CYP450催化酶家族包含幾十個(gè)亞家族和上百個(gè)成員，它們廣泛參與豆科植物異黃酮的生物合成，但異黃酮在豆科植物中的生物合成途徑尚未完全闡明。

 

　　研究人員先后對(duì)CYP450催化酶的CYP82亞家族和CYP93亞家族的所有成員的特征進(jìn)行了系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)CYP82亞家族中的GmCYP82D26酶具有新的雙功能酶活性。隨后，研究人員篩選了CYP93亞家族成員，并對(duì)其中三個(gè)關(guān)鍵候選成員GmCYP93A1酶、GmCYP93A2酶和GmCYP93A3酶進(jìn)行了功能分析，發(fā)現(xiàn)GmCYP93A1酶對(duì)甘草素、柚皮素和3,9-二羥紫檀堿具有活性，GmCYP93A2酶只對(duì)3,9-二羥紫檀堿有嚴(yán)格的底物特異性，而GmCYP93A3酶對(duì)所有被測(cè)底物都沒(méi)有活性。研究人員還通過(guò)大豆毛狀根系統(tǒng)確認(rèn)了GmCYP93A1基因和GmCYP93A2基因在大豆異黃酮合成中的作用。該研究挖掘了CYP93亞家族成員在大豆異黃酮途徑中的催化功能，進(jìn)一步完善了大豆異黃酮的生物合成途徑，為體內(nèi)外合成特定異黃酮化合物提供了重要參考。

 

　　該研究得到中國(guó)農(nóng)科院創(chuàng)新工程的支持。

 

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2023.108073。