2023年2月4日，植物领域国际Top期刊Plant Physiology在线发表了家蚕基因组生物学国家重点实验室桑树研究团队题为“Dehydrogenase MnGutB1 catalyzes 1-deoxynojirimycin biosynthesis in mulberry”的研究成果，该研究揭示了由脱氢酶MnGutB1参与催化的糖衍生DNJ生物合成分子机制，是桑树DNJ合成机理解析的重大进展。

桑树是我国重要的经济林木，在栽桑养蚕之余，因其极为突出的药效功能，是一种极为重要的传统中药材。与化学合成药物相比，以1-脱氧野尻霉素（DNJ）为主效成分的桑树来源中成药在治疗2型糖尿病时，表现出与主流化合药相当的疗效，同时缓解了化合药带来的副作用。桑树是目前发现DNJ含量最高的植物，但桑树来源的DNJ仍不足以满足生产的需要。因此解析桑树DNJ生物合成通路的分子机制，提高桑树来源的DNJ含量，降低制药成本，对治疗2型糖尿病药物的研发具有重要的意义。

该研究基于前期构建的桑树代谢物分析平台，首次在桑树无菌苗中鉴定到了葡萄糖起源的DNJ生物合成前体ADM，并借助桑树基因组数据库建模工具挖掘并通过体外酶活，叶片基因沉默和毛状根过表达等技术证明MnGutB1参与了桑树DNJ的生物合成，是桑树不同组织DNJ含量差异的重要决定因子。通过对生物合成中间体和下游产物的分析为桑树DNJ生物合成提供了一个新的见解，即相对于赖氨酸衍生的桑树DNJ合成通路假说，糖衍生DNJ的合成通路的证据更加具有科学性。同时这项研究为植物亚氨基糖的生物合成研究提供了一个良好的模型。

桑树产业的“多元发展”不仅仅体现在生态功能上，同时也体现在食用、药用、饲料用等多用途上。该研究成果为桑树多元化的发展提供了扎实的理论支持，为培育高产DNJ桑树品种提供了可行的方案。这不仅为桑树组织来源的药物生产提供高含量低成本原料，还有利于桑树的深加工利用、高附加值桑叶茶以及桑叶粉等产品的开发，进一步提升产业“多元发展”的发展空间。

MnGutB1参与的糖衍生DNJ生物合成新机制

西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室杨震博士为论文的第一作者, 何宁佳教授为论文的通讯作者。

论文链接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiad065

（供稿：杨震  审核：何宁佳）