2021年5月7日，植物学知名期刊Journal of Experimental Botany（IF：5.9）在线发表了我院梁宗锁课题组题为“SmKFB5 Protein Regulate Phenolic Acids Biosynthesis via Controlling the Degradation of Phenylalanine Ammonia-Lyase in Salvia miltiorrhiza”的学术论文。该研究成果揭示了泛素-26S蛋白酶体途径在丹酚酸合成调控中的作用机制。

丹酚酸类化合物是中药丹参发挥药效的物质基础之一。现在医学表明丹酚酸对心脑血管疾病具有明确的治疗。但受到种植条件、地域差异、以及种质资源等因素的影响，不同地区丹参的酚酸类化合物含量普遍较低，且存在较大差异，导致其质量参差不齐，困扰丹参药材生产的质量控制，制约以丹参为药源的新药开发及临床应用。因此揭示丹酚酸积累的调控机制，已经成为丹参药材研究领域尚待解决的重要科学问题之一。

本研究发现一个与蛋白质泛素化相关的F-box蛋白---SmKFB5，通过酵母双杂交实验、双分子荧光互补实验、以及免疫共沉淀实验发现SmKFB5能够与丹酚酸生物合成途径上的关键酶SmPAL互作，进一步通过体内蛋白降解实验发现SmKFB5能够介导SmPAL蛋白通过泛素-26S蛋白酶体系统降解。构建SmKFB5的过表达毛状根和基因敲除毛状根，发现其能够改变内源的SmPAL蛋白表达丰度，进而负调控丹酚酸的生物合成。此外，该研究还发现茉莉酸甲酯能够抑制SmKFB5的基因表达但能诱导SmPAL1和SmPAL3的表达，表明茉莉酸甲酯可以同时通过转录和翻译后调控机制，以增强丹酚酸类物质合成。

梁宗锁教授和韩蕊莲教授为该论文的共同通讯作者，博士研究生于海征为第一作者，李冬月博士、杨东风副教授、东北林业大学薛哲勇教授、浙江农林大学邢丙聪博士、英国John Inners Centre Li Jie博士也参与了部分工作。该研究受到了国家自然科学基金（81773835）和浙江省自然科学基金（LR21H280002, GN21C020017）的资助。

A model for the role of SmKFB5 in JA signal response and phenolic acids accumulation

论文链接：https://academic.oup.com/jxb/advance-article/doi/10.1093/jxb/erab172/6271527?searchresult=1