近日，华南农业大学药用植物研究中心吴鸿教授团队在International Journal of Biological Macromolecules（中科院二区Top期刊，影响因子7.7）在线发表题为“Two Caffeoyl-CoA O-methyltransferase-like enzyme are involved in the biosynthesis of polymethoxyflavones in Citrus reticulata ‘Chachiensis’”的研究论文。该研究首次揭示了茶枝柑中CrcCCoAOMT7-1和CrcCCoAOMT7-2两种甲基转移酶在重要生物活性成分多甲氧基黄酮（PMFs）生物合成中的关键作用，并解析了其作用机制，为药用植物PMFs的生物合成机制提供了新见解，为合成生物学定向生产天然抗癌成分PMFs提供了新资料。
PMFs作为一类具有显著抗癌活性的植物次生代谢产物，受到广泛关注。柑橘果皮特异性积累丰富的PMFs，甲基化修饰是PMFs生物合成的关键步骤。然而，目前报道的柑橘中O-甲基转移酶（OMT）的功能不足以阐明PMFs的完整甲基化过程。该研究在团队发表的茶枝柑基因组和黄酮代谢通路基础上（Wen et al. 2024,Nature Communications），进一步通过比较分析茶枝柑（ Citrus reticulata ‘Chachiensis’ ）果实不同发育阶段PMFs的积累规律与OMTs基因的表达模式，从柑橘中鉴定了两个全新的属于 CCoAOMT-like 亚组的咖啡酰辅酶A O-甲基转移酶（命名为CrcCCoAOMT7-1/7-2）。通过体外酶功能分析表明，CrcCCoAOMT7-1显示出对黄酮底物强烈偏好，可催化邻羟基类黄酮的3、6、8 、3' 和4' 位 ；而CrcCCoAOMT7-2则更倾向于催化槲皮素和黄烷酮底物，甲基化邻羟基类黄酮的 6、7、8 、3' 和4'位。此外，体外实验直接证明CrcCCoAOMT7-1催化合成了抗癌活性成分川陈皮素、甜橙黄酮和七甲氧基黄酮，为CCoAOMT家族中首个被证实具备该功能的酶。进一步通过瞬时过表达和VIGS，验证了CrcCCoAOMT7-1/7-2可以促进柑橘体内PMFs的积累。该研究证明CrcCCoAOMT7-1/7-2是一种高效的多功能O-甲基转移酶，参与柑橘中PMFs的生物合成。研究结果为完善柑橘 PMFs 的生物合成途径提供了新的资料，并对进一步提高茶枝柑的药用价值以及通过酶促工程合成天然抗癌活性物质具有重要生物学意义。
生命科学学院2021级博士生潘慧敏为该论文第一作者，苏建睦博士、白玫教授为论文共同第一作者，吴鸿教授为该论文的通讯作者，崖州湾国家实验室王海洋教授参与指导工作。该研究得到了“十四五”广东省农业科技创新十大主攻方向“揭榜挂帅”项目(2022SDZG07)，广东省重点领域研发计划项目(2020B020221001)，国家自然科学基金面上项目（32270381）等项目的资助。
相关论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.143277
文图/生命科学学院
