2025年6月3日，我室叶敏教授团队与中山大学巫瑞波教授团队在JACS杂志上发表题为《Insights into the Mechanisms of Sugar Acceptor Selectivity of Plant Flavonoid Apiosyltransferases》的研究论文，该研究首次报道了鹰嘴豆来源的黄酮3-O-糖苷芹糖基转移酶CaApiGT，解析了10套复合物晶体结构，揭示了α螺旋结构域作为关键调控元件主导两类黄酮芹糖基转移酶的受体选择性。

芹糖是一种含有独特支链的天然戊糖，目前已在植物中发现多种芹糖苷类成分。其中，黄酮类芹糖苷广泛分布于谷物、水果、蔬菜及药用植物中，具有多样化的生物活性。例如，中药甘草（Glycyrrhiza uralensis）来源的芹糖甘草苷具有镇咳作用，叶敏团队前期已解析了芹糖甘草苷合成的关键7-O/4'-O-芹糖基转移酶GuApiGT，并对其糖供体选择性进行了研究（Nat. Commun 2023, 14, 6658.）。值得注意的是，黄酮3-O-芹糖苷作为植物中数量庞大的黄酮芹糖苷类群，其生物合成关键酶至今尚未被解析，芹糖基转移酶的糖受体选择性机制仍不明确。

该研究在鹰嘴豆中发现了首个可识别黄酮3-O-糖苷的芹糖基转移酶CaApiGT，获得了CaApiGT的系列晶体结构，包括1套CaApiGT/UDP和6套CaApiGT/UDP/糖受体的三元复合物结构。将其与在欧芹中挖掘得到的PcApiGT和甘草GuApiGT比较分析，利用获得的1套PcApiGT/UDP和2套PcApiGT/UDP/糖受体复合物结构，结合理论计算与定点突变实验，阐明了CaApiGT为代表的黄酮3-O-糖苷芹糖基转移酶与GuApiGT/PcApiGT为代表的黄酮7/4′-O-糖苷芹糖基转移酶的糖受体选择性机制，发现了蛋白活性口袋中一个关键α-helix发挥的重要作用。

北京大学药学院叶敏教授、中山大学药学院巫瑞波教授为论文的共同通讯作者。北京大学药学院2025届博士毕业生王昊天、Co-PI王子龙副研究员、中山大学药学院陈念航博士为共同第一作者。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金的支持。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c03771

第一作者简介：

王昊天，北京大学药学院2025届博士毕业生，曾获“国自然青年学生基础研究项目（博士研究生）”和“中国科协青托工程博士生专项计划”资助。以第一作者（含共同一作）在Nat Commun（2篇）、JACS、Angew Chem Int Ed期刊发表SCI论文4篇。在读期间曾获北京市三好学生、国家奖学金等荣誉，已推荐北京市优秀毕业生。

王子龙，北京大学药学院叶敏教授团队Co-PI，副研究员，博新计划。主要从事中药活性成分生物合成与关键酶催化机制研究，以第一作者/通讯作者（含共同）在Nat Commun（2篇）、PNAS、JACS、APSB（2篇）、Chem. Sci.及Plant Biotech. J.发表SCI论文10余篇。

通讯作者简介：

叶敏，北京大学药学院院长，天然药物及仿生药物全国重点实验室副主任，教授，博士生导师。主要从事中药药效物质及其生物合成研究，迄今发表SCI论文260篇，总被引10,088次，H-index为55。目前主持国家重点研发计划“合成生物学”重点专项项目及基金委重点项目。