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糖基转移酶SgUGT94-289-3是罗汉果甜苷的末端合成酶，负责糖基化反应生成罗汉果苷Ⅴ及赛门苷I，对甜味的最后形成起着决定性的作用。SgUGT94-289-3的特殊性体现在它能够识别至少五种罗汉果苷作为底物，有趣的是，该酶具有对非对称小分子底物的两个反应端加糖的特殊功能。课题组针对这一现象开展了晶体结构解析和催化识别机制的探讨，获得了创新性的成果，阐明了SgUGT94-289-3底物杂泛性和区域选择性的复杂关系，为该酶工程化设计和改造提供了扎实的理论依据。2024年7月30日，中国医学科学院药用植物研究所马小军/罗祖良团队与中科院生物物理所李梅团队合作在国际学术期刊《自然-通讯》Nature Communications 发表的这项最新研究成果，题为：Structural
insights into the catalytic selectivity of glycosyltransferase SgUGT94289-3
towards mogrosides。本研究获得了10种形式的SgUGT94-289-3单体或与各底物的复合物晶体结构，发现SgUGT94-289-3具有一个全新的双口袋结构，使罗汉果苷底物的两个非对称性活性端可以从不同的口袋进入糖基化反应的活性位点，从而实现底物混杂性和催化区域选择性，双口袋结构的发现在植物UGT酶系家族中是首次。此外，研究进一步确定了一个对催化活性和区域选择性至关重要的结构基序，并开发了用于一锅法反应生成罗汉果苷V/赛门苷I的高效突变体，为未来设计SgUGT94-289-3和其他潜在植物UGT提供了参考。
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SgUGT94-289-3突变体及其催化特性
中国医学科学院药用植物研究所博士生崔晟榕、中科院生物物理所张书萌副研究员为论文的共同第一作者，中国医学科学院药用植物研究所为第一完成单位。中国医学科学院药用植物研究所罗祖良副研究员、马小军研究员和中科院生物物理所李梅研究员为论文的共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金联合基金（No. U20A2004），中国科学院战略重点研究计划项目(No.
XDB37020101)和医科院创新工程（No. 2021-I2M-1-071）的支持。
论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-50662-w
