??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，该酶具有对非对称底物的两个反应端加糖的特殊功能。有关SgUGT94-289-3的催化机制，尤其是对糖基化反应时所体现出的底物杂泛性和区域选择性复杂关系的解析至今未见报道。

中国医学科学院药用植物研究所马小军团队联合中国科学院生物物理所李梅团队针对该酶开展了晶体结构解析和催化识别机制的探讨，获得了SgUGT94-289-3单体或与各底物的复合物晶体结构10种，发现了SgUGT94-289-3具有全新的双口袋结构（为植物UGT酶系家族中首次发现），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，阐明了SgUGT94-289-3底物杂泛性和区域选择性的复杂关系。??

图1  SgUGT94-289-3的催化机制

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。

图2  SgUGT94-289-3突变体及其催化特性

该成果于2024年7月30日发表在《Nature》子刊《Nature Communications》，题为“Structural insights into the catalytic selectivity of glycosyltransferase SgUGT94289-3 towards mogrosides”。

中国医学科学院药用植物研究所毕业博士生崔晟榕、中国科学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罗祖良副研究员、马小军研究员和中国科学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。
        原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-50662-w
（生物技术中心供稿）