研究表明莲子心提取物具有抗炎、抗氧化、抗心律失常等作用。在莲子心提取物中可以鉴定出多种次生代谢产物，如黄酮类、生物碱、多糖等。类黄酮c-糖苷是一种富集于莲花心胚芽中的化合物，近年来因其独特的化学结构和特殊的生物活性引起人们的广泛关注。除了类黄酮c-糖苷外，莲子心还积累黄酮二c -糖苷，但黄酮二c -糖苷生物合成的分子机制尚不清楚。
2021年1月24日，中科院植物研究所王亮生、刘成团队在著名期刊Plant Journal发表题为“Enzymatic basisfor stepwise C-glycosylation in the formation of flavonoid di-C-glycosidesin sacred lotus (Nelumbo nucifera Gaertn.)”的学术论文。该研究主要探讨了在莲中形成类黄酮二c-糖苷过程中逐步c-糖基化的酶基础。
研究者首先利用HMM和BLASTP程序在莲基因组中鉴定出90个糖基转移酶基因。通过进一步对莲基因组数据的挖掘，研究者推测了两种c-糖基转移酶NnCGT1和NnCGT2（也分别命名为UGT708N1和UGT708N2)。
为了验证其功能，研究者首先以莲花胚的cDNA为模板，获得了NnCGT1和NnCGT2基因的全长编码序列。随后将两种CDSs连接到载体pET-28a(+)中，分别转化大肠杆菌进行体外蛋白表达。用镍亲和柱以及westernblot对蛋白进行纯化。并通过对底物的酶活测定以及结合HPLC和UPLC-MS/MS对酶促产物进行分析，证实：重组NnCGT1和NnCGT2可以c-糖基化 2-羟基黄酮和2-羟基柚素，两种中间产物最终经过脱水分别形成黄酮单c -糖苷和二c -糖苷。
研究者使用烟叶将NnCGTs瞬时表达，并利用高效液相色谱对其提取物以及酶促反应产物进行分析（酶促反应以2-羟基黄酮和2-羟基柚素为底物进行），结果显示：瞬时表达NnCGT1或NnCGT2的烟草叶的提取物也成功催化了上述反应。
最后，研究者对荷花胚芽提取液进行酶学分析，结果表明，二c-糖苷是通过c -葡糖苷化和c -阿拉伯糖基化/ 2- 羟基柚皮素木糖化 逐步催化的顺序合成的。
综上所述，该研究结果获得了两种c-糖基转移酶，并通过体外和体内实验进行证实。本研究提出了一个新的黄酮 -糖苷的生物合成途径，为类黄酮二c -糖苷的生物合成提供了新的思路。
图 推测的黄酮c -糖苷的生物合成途径
原文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.15168
