糖苷是天然药物的一类修饰基团，能够增强了小分子药物的水溶性，增大了制剂成药的可操作性。野葛是一种多年生的豆科藤本植物，野葛的根（俗称为“葛根”）含有丰富的异黄酮糖苷类化合物，具有极高的药用价值，素有“亚洲人参”之美誉。深入解析葛根异黄酮糖基化修饰过程，不仅能够更好地了解野葛异黄酮类化合物的生物合成途径，同时对于新药的合成与糖基化改造具有重要的应用价值。
中国科学院植物种质创新与特色农业重点实验室天然药物生物合成学科组科研人员王欣在章焰生研究员的指导下，利用转录组测序与生物化学技术从野葛植物的根中成功分离到异黄酮双功能糖基转移酶基因（PlUGT2），PlUGT2 基因能够催化黄酮（甘草素，柚皮素）和异黄酮类（大豆甘元，染料木素）化合物分别形成相应的4’-O-糖苷, 7-O-糖苷以及4’, 7-O-双糖苷，并且其对异黄酮的催化活性显著高于黄酮类。此外还分析了PlUGT2基因的表达与异黄酮4’-O-糖苷以及4’, 7-O-双糖苷化合物代谢积累的相关性，结果表明PlUGT2基因在野葛不同组织（根，茎，叶）中的表达水平与异黄酮4’-O-糖苷以及4’,7-O-双糖苷化合物的积累成正相关。以上结果均表明PlUGT2 基因参与了野葛体内异黄酮4’-O-糖苷以及4’,7-O-双糖苷化合物的生物合成。有关异黄酮双功能糖基转移酶基因的发掘在植物界尚属首次。
该研究得到国家自然科学基金（31170284）支持，相关结果以“Molecular Cloning and Functional Characterization of a Novel (Iso)flavone 4’,7-O-diglucoside Glucosyltransferase from Puerarialobata”为题发表于国际学术期刊Frontiers in Plant Science。
野葛异黄酮糖基化修饰途径
