安徽农业大学历经十年破解酯型儿茶素合成之谜

安徽农业大学历经十年破解酯型儿茶素合成之谜

近日，国际植物学权威学术期刊《植物学杂志》(在线发表了安徽农业大学茶树生物学与资源利用国家重点实验室夏涛教授团队的题为《深入了解酰化机制：共表达丝氨酸羧肽酶类酰基转移酶和非催化伴侣旁系蛋白》(Insights into acylation mechanisms: Co-expression of serine carboxypeptidase-like acyltransferases and their noncatalytic companion paralogs)的文章，最终揭开了茶树酯型儿茶素合成之谜。

众所周知，茶树富含酚类物质，其中酯型儿茶素是绿茶多酚的主要组成成分，约占鲜叶干重的8-12%，是形成绿茶收敛性滋味的决定性成分，也是茶饮料的抗氧化、抗菌、抗病毒和抗动脉硬化等健康功效的主要成分。

在国家基金委支持下，课题组围绕着茶树酯型儿茶素合成及水解途径展开持续研究。早在2012年，夏涛课题组第一次证实茶树酯型儿茶素没食子酰基化过程涉及两步反应(Journal of Biological Chemistry, 2012)，其中涉及没食子糖基化形成的CsUGT84A基因功能于2016年得到验证(Journal of Experimental Botany, 2016)。2020年课题组首次报道参与酯型儿茶素水解的植物单宁酶基因家族Tannase(New Phytologist, 2020)。课题组还成功解析了非酯型儿茶素合成关键酶在聚合态儿茶素合成中的作用机制(The Plant Journal, 2019)。但是茶树酯型儿茶素合成机理的研究举步维艰，进展缓慢。

经过近十年的探索，他们发现了一种简单易行的共表达策略可用于验证植物的SCPL酰基转移酶基因功能，并证实有一对SCPL酰基转移酶以独特方式参与了茶树、葡萄和柿子等植物的酯型儿茶素合成，其中由大小亚基组成的SCPL4酰基转移酶具有酶催化功能；而SCPL4酰基转移酶的旁系同源蛋白SCPL5酰基转移酶则起作非催化伴侣功能，在维持SCPL4酰基转移酶前肽稳定性、促进SCPL4酰基转移酶前肽加工为成熟蛋白中起重要作用。研究结果拓展了人们对SCPL酰基转移酶的非催化伴侣功能的认知，也为解答茶树为什么积累酯型儿茶素的科学问题提供了新的视角。

茶树生物学与资源利用国家重点实验室博士生姚胜波和生命科学学院刘亚军教授为论文共同第一作者，夏涛教授、高丽萍教授和美国北卡罗莱纳州州立大学谢德玉教授为共同通讯作者。相关工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和安徽省自然科学基金的资助。