喜树(Camptotheca acuminata)中柯楠因合成酶的发现：基于中链脱氢酶/还原酶(MDR)的柯楠因型生物碱多样化通路

来自生命科学领域的研究人员通过生物信息学分析与体外生化实验相结合，鉴定出喜树中6个参与柯楠因生物碱合成的中链脱氢酶/还原酶(MDR)，其中4个能催化生成多样化的简单柯楠因生物碱。该研究揭示了关键活性位点Ser52和Ser55/His55对酶功能的影响，为单萜吲哚生物碱(MIAs)的合成机制提供了新见解。

　　

在药用植物喜树(Camptotheca acuminata)的研究中取得重要突破——这种富含单萜吲哚生物碱(monoterpenoid indole alkaloids, MIAs)的珙桐科植物，其柯楠因型生物碱合成通路的关键酶终于浮出水面。通过生物信息学挖掘结合体外酶活实验，科研团队成功鉴定出6个中链脱氢酶/还原酶(medium-chain dehydrogenase/reductase, MDR)家族成员，其中CaMDR1和CaMDR2展现出特殊的催化特性。

结构建模显示，这两个酶的活性口袋藏着玄机：Ser⁵²和Ser⁵⁵/His⁵⁵这两个关键氨基酸残基如同"分子开关"，精确调控着底物的转化路径，最终产生结构各异的简单柯楠因生物碱。这项发现不仅填补了MIAs生物合成通路的空白，更揭示了自然界通过细微的氨基酸替换实现代谢产物多样化的精妙策略，为后续的人工设计生物合成体系提供了宝贵线索。