Hortic Res | 開國銀/郭新紅團隊聯合解析JAZ9-MYB76複合物介導茉莉酸調控丹參藥效物質生物合成的新機制

傳統中藥丹參（Salvia miltiorrhiza Bunge）是一種唇形科鼠尾草屬多年生的草本植物，被廣泛應用于治療心腦血管等疾病，丹參酮和丹酚酸是丹參的主要藥效物質，具有多種藥理活性。丹參已經成為研究次生代謝物質生物合成及調控的模式藥用植物，研究發現茉莉酸甲酯（MeJA）能夠同時促進丹參中兩大類藥效活性成分的生物合成，但具體調控過程及機制仍不甚清楚。因此，深入解析JA信号對丹參藥效物質生物合成的調控機制，鑒定關鍵調控基因，對于提高丹參中藥效物質的合成和積累具有重要意義。

近日，Horticulture Research上線了（Advance Access）浙江中醫藥大學開國銀教授與2003网站太阳集团郭新紅教授團隊聯合完成題為Jasmonic acid regulates the biosynthesis of medicinal metabolites via the JAZ9-MYB76 complex in Salvia miltiorrhiza 的研究論文，揭示了茉莉酸調控丹參藥效物質的生物合成方面取得的新進展。

該研究以解析SmJAZ9抑制丹酚酸生物合成的分子機制為切入點，并通過酵母雙雜交（Y2H）篩選到其互作蛋白SmMYB76。通過CRISPR/Cas9基因編輯以及過表達等手段發現SmMYB76抑制丹酚酸的生物合成，運用雙熒光素酶報告檢測（Dual-LUC）、酵母單雜交（YIH）以及凝膠遷移實驗（EMSA）等進一步發現SmMYB76能夠直接轉錄抑制SmPAL1、Sm4CL2和SmRAS1基因的表達進而負調控丹酚酸生物合成（圖1）。此外，SmMYB76還可抑制丹參酮的生物合成。進一步的研究表明SmJAZ9能夠協同SmMYB76抑制靶基因轉錄并促進SmMYB76轉錄表達從而抑制丹酚酸合成，而SmJAZ9自身轉錄水平受到SmMYB76負調控從而形成反饋調節。在JA信号下，SmJAZ9的降解以及SmMYB76轉錄水平的降低導緻對酚酸生物合成的抑制作用減弱進而促進丹酚酸合成，該工作模式可能同樣存在于丹參酮生物合成調控（圖2）。本研究首次報道了一種JA介導的新機制：通過SmJAZ9-SmMYB76複合物協同抑制丹參中丹酚酸和丹參酮生物合成，為深入解析和完善JA信号調控丹參藥效物質生物合成的分子機制提供了新見解。

圖1 SmMYB76轉錄抑制SmPAL1，Sm4CL2和SmRAS1

圖2 SmJAZ9-SmMYB76介導JA調控丹參藥效物質生物合成的工作模型

2003网站太阳集团博士後劉書燦與浙江中醫藥大學藥學院碩士生高先奎為該論文的并列第一作者，郭新紅教授和開國銀教授為該論文的共同通訊作者。

論文鍊接：https://doi.org/10.1093/hr/uhad004