2023年6月28日，西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心(以下简称中心)在西南生物多样性实验室1楼报告厅（C1-24-26）举行2022-2023学年第37期学术活动。本次会议由赵明教授主持，陈军文教授、刘冠泽副教授、郝冰副教授、唐卿雁副教授、和四梅博士以及中心全体研究生参加了此次学术活动。
在此次学术活动报告会上，杜江顺以“Unraveling the serial glycosylation in the biosynthesis of steroidal saponins in the medicinal plant Paris polyphylla and their antifungal action ”为题进行文献分享。糖基转移酶在构建复杂的具有生物活性的皂苷中起着重要作用，该文章对一系列UDP糖基转移酶类进行了表征，这些酶类负责从一种广为人知的药用植物重楼中生物合成具有生物活性的甾体皂苷的支链糖。滇重楼，2′-O-鼠李糖基转移酶和3种6′-O-葡萄糖基转移酶催化一系列糖基化反应，分别生成甾体二糖苷和三糖苷。这些UDP-糖基转移酶表现出底物乱交，导致生成一组24种萜类糖苷，包括15种以前未描述的化合物。基于分子对接模拟和蛋白模型比对对关键残基的鉴定，构建了包含44个变体的突变酶，获得了催化效率提高的突变体UGT91AH1Y187A。甾体皂苷对真菌细胞膜麦角固醇依赖性损伤引起的四种广泛分布的致病真菌菌株表现出显著的抗真菌活性，2′-O-鼠李糖基化似乎与强抗真菌作用相关。这些发现阐明了它们产生甾体皂苷的生物合成机制，并揭示了它们作为新型抗真菌药物的潜力。
张双艳以“Elucidation of the pathway for biosynthesis of saponin adjuvants from the soapbark tree”为题进行文献分享，皂皮树(Quillaja Saponaria)产生一种名为QS皂苷的类似肥皂的分子，是重要的疫苗佐剂。这些高价值的化合物是从树皮中提取出来的，其生物合成途径尚不清楚。作者对Q.Saponaria基因组进行了测序。通过在烟草中的基因组挖掘和组合表达，鉴定了16种途径酶，它们共同能够产生高级QS途径中间体，这些中间体代表了佐剂生物工程的立足点。进一步确定了制造QS-7所需的酶，QS-7是一种具有良好疗效和低毒性的皂苷，存在于皂皮树树皮提取物中，丰度较低。该文章的结果使得在烟草中生产Q.Saponaria疫苗佐剂成为可能，并为获得和设计天然和新的免疫刺激剂开辟了新的途径。
黄春丽以“De novo biosynthesis of carminic acid in Saccharomyces cerevisiae”为题进行文献分享。胭脂红酸是从昆虫胭脂虫中提取的天然红色染料。由于其理想的染色效果和高安全性，广泛应用于食品和化妆品行业。前人的研究表明，从木立芦荟中导入聚酮合酶（OKS），从链霉菌中导入环化酶（ZhuI）和芳香化酶（ZhuJ），可以获得高纯度的聚酮合酶（OKS）链球菌的糖基转移酶UGT2转化成构巢曲霉可以实现微量的从头生产。将这4个基因导入酿酒酵母中，均未检测到胭脂红酸。对构巢曲霉的研究结果表明，4′-磷酸泛酰巯基乙胺基转移酶（NpgA）和单加氧酶（AptC）是胭脂红酸在酿酒酵母。此外，发现酿酒酵母负责将黄胭脂酮酸羟基化为胭脂红酸的羟化酶（CAT5)。因此，在酿酒酵母中对胭脂红酸生物合成过程中的所有酶及其功能进行了探索和重建。通过系统的途径工程，包括调节酶的表达，增强前体供应，和修改β-氧化途径等策略，最终胭脂红酸滴度在5L生物反应器中达到7580.9 μg/L，这是迄今为止报道的微生物的最高滴度，异源重组酿酒酵母在蒽醌染料的从头生物合成方面具有巨大潜力。
熊静蕾以“Heritable transgene-free genome editing in plants by grafting of wild-type shoots to transgenic donor rootstocks”为题进行文献分享。该文章使用成簇的规律间隔的短回文重复序列（CRISPR）-CRISPR相关蛋白9（Cas9）产生稳定的基因编辑的植物需要冗长的杂交过程以消除CRISPR-Cas9相关序列并产生无转基因系。通过设计Cas9和gRNA转录物与tRNA样序列基序的融合物来解决这个问题，所述tRNA样序列基序将RNA从转基因砧木移动到嫁接的野生型芽（接穗）并实现可遗传的基因编辑，如在野生型拟南芥和白菜型油菜中所证明的。植物可移动基因编辑系统使得能够在子一代中产生无转基因后代，而不需要转基因消除、选择或使用病毒编辑载体。作者预期，使用植物移动编辑系统进行无转基因植物生产可以应用于广泛的育种计划和作物植物。
在此次学术会议上，参会的老师和学生就四位同学所分享文献的内容提出了自己感兴趣的问题，与汇报者展开了热烈的讨论和交流。
（李翠霞供稿）
（何澍然审稿）