【科研进展】陈鹏/徐全乐课题组在山黧豆β-ODAP生物合成调控研究中取得新进展

非蛋白氨基酸β-N-草酰-L-α, β-二氨基丙酸（β-N-oxalyl-L-α, β-diaminopropionic acid，β-ODAP）存在于山黧豆、三七、人参、西洋参等作物中，是传统药材三七等止血的功能成分（被命名为三七素、田七氨酸等）。小剂量β-ODAP还具有神经保护作用，可用于治疗慢性神经疾病。

然而，β-ODAP的生物合成途径尚待验证、关键基因缺乏功能研究。生命科学学院山黧豆课题组在梳理β-ODAP生物合成假说的基础上提出β-腈基丙氨酸合成酶（β-cyanoalanine synthase，β-CAS）可能通过调节氮、硫等代谢途径参与β-ODAP合成（Xu et al., Int J Mol Sci 2017, 18(3): 526；封面文章）。并利用多组学分析等将β-ODAP生物合成与硫代谢等基础代谢关联（Liu et al., J Agr Food Chem 2017, 65(47): 10206-10213；Xu et al., Plant Mol Biol Rep, 2018, 36(5-6):832-843）。受到了β-ODAP研究国际知名专家、比利时根特大学Fernand Lambein 教授等的关注，并在国际山黧豆通讯期刊CCDN news进行了正面评述。

近日，山黧豆课题组采用体外酶活检测证实了β-CAS是合成β-ODAP重要前体物质β-异噁唑-5-酮-丙氨酸（β-(isoxazoline-5-on-2-yl)-L-alanine，BIA）的关键酶，其活性依赖于Lys103与磷酸吡哆醛（pyridoxal phosphate，PLP）的识别和结合。β-CAS与丝氨酸乙酰基转移酶（serine acetyltransferase，SAT）通过蛋白互作形成半胱氨酸合成酶（cysteine regulatory complex，CRC）复合物，进而调控二者酶活及β-ODAP含量。

上述研究结果以Supplementary Journal Cover 形式发表在中科院一区Top杂志Journal of Agricultural and Food Chemistry （β-cyanoalanine synthase regulates the accumulation of β-ODAP via interaction with serine acetyltransferase in Lathyrus sativus）。论文第一作者为生命学院硕士研究生宋瑶瑶，通讯作者为陈鹏教授，徐全乐副教授。西北农林科技大学为第一署名单位。研究得到了陕西省自然科学基金（2020JM-167）、中国博士后科学基金（2019T120952，2016M590975），生命学院高水平论文支持计划项目等的资助。

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.0c07542

                                                                                                                      编辑：黄海瀛

                                                                                                                      终审：马闯