“这哪是酶改造？简直是给天然药物装上了火箭引擎！”——当传统方法还在为黄酮类药物低效发愁时，浙江大学的科学家们直接让关键酶活性飙升128倍，还顺手解决了选择性和兼容性两大世纪难题。这项刚刚登陆顶级期刊《Science Advances》的研究，很可能让未来抗癌、降糖药价格砍半！

　　这篇重磅论文由浙江大学食品科学与营养系陈伟教授团队领衔，第一作者卢阳、谢良华等人耗时多年攻关，于2025年10月3日正式发表于国际顶尖期刊《Science Advances》（科学进展）。研究瞄准黄酮类化合物——这类天然成分广泛存在于蓝莓、茶叶中，是抗癌、抗炎药物的“明星原料”，但如何高效给它们穿上“糖衣”提升药效，一直是行业痛点。

　　黄酮好比天然药物的“内核”，但直接使用容易失效或难吸收。糖基化就像给内核包上糖衣，既能增强稳定性，又能提升药效。传统化学方法步骤繁琐、污染大，而自然界存在的糖基转移酶又普遍存在“三低”——活性低、选择性差、兼容性窄。举个例子，野生酶改造黄酮就像工人慢悠悠手工包装，一天只能完成几件，还经常包错位置。

　　图1解析：这张图相当于酶的“身份证”，证明UGT75AJ2确实能同时在黄酮的3'-OH和7-OH位点加糖链。色谱峰像两条并排的跑道，直观展示酶的工作成果。

　　团队从蓝莓中发现一种新型糖基转移酶UGT75AJ2，但它初始能力弱得像“实习生”。研究人员祭出三大杀招：

　　第一招：虚拟筛选锁定突变靶点

　　通过计算机模拟，对酶结构的4000多个位点进行能量计算，最终锁定34个关键“开关”。图2中红色斑点就像预警雷达，标出哪些突变会破坏酶结构，而绿色区域则是安全改造区。

　　图2解析：这套算法好比“基因导航”，避免盲目突变。图中能量云图像火山喷发，红色区域是危险区，绿色才是宝藏地。

　　第二招：四轮突变实现活性飙升

　　从单点突变S367A开始，逐步叠加V274A、F82V、I132T，最终造出“超级变体”Mut4-1。图3的柱状图像爬楼梯一样展示活性提升过程——从原始酶（基准线1）到128倍巅峰！

　　图3解析：最震撼的是F图分子模型——突变后酶的“工作间”（黄色区域）明显变大，让底物进出更顺畅，好比把窄巷子扩成高速公路。

　　第三招：突破糖供体限制，实现“来者不拒”

　　野生酶只认葡萄糖，团队通过结构分析改造糖结合通道，造出三重突变体S14G/F366H/S367G。图5显示，新酶能兼容半乳糖、木糖等4种糖源，尤其用芹菜素做底物时，转化率接近100%！

　　图5解析：I-J图的柱状图像彩虹糖罐——野生酶（蓝色）只会用葡萄糖，而突变体（彩色）能轻松切换不同糖源，这对降低药物生产成本至关重要。

　　选择性控制：通过关键位点突变，团队造出能精准攻击3'-OH或7-OH位点的酶。图6中，突变体Y75E/F185Y/I132T对3'-OH位点的选择性高达99%，堪比“狙击手”。

　　图6解析：J-K图的分子对接模型显示，突变后酶像“机械手”一样牢牢卡住底物特定位置，确保糖链只加在目标位点。

　　底物范围扩大：图4的彩虹表格中，野生酶（蓝色）对多数黄酮无效，而突变体Mut4-1（彩色）能加工29种底物，覆盖花青素、黄酮醇等七大类。

　　图4解析：B图堪称“黄酮家族全家福”，从蓝莓花青素到茶叶儿茶素应有尽有，突变酶几乎能通吃所有明星药材。

　　安全性：工程酶是否会引起人体免疫反应？需进一步动物实验验证。

　　成本：目前酶发酵成本较高，能否规模化是关键。

　　进化悖论：过度优化可能削弱酶的自然适应性，需平衡效率与稳定性。

　　陈伟教授坦言：“我们更像打开了新世界的大门，下一步是让技术走出实验室。”