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Glycosyltransferases:Mining,engineering and applications in biosynthesis of glycosylated plant natural products

Synthetic and Systems Biotechnology 2022年第1期7卷 602-620页

作者： Bo He Xue Bai Yumeng Tan Wentao Xie Yan Feng Guang-Yu Yang State Key Laboratory of Microbial Metabolism Joint International Research Laboratory of Metabolic&Developmental SciencesSchool of Life Sciences and BiotechnologyShanghai Jiao Tong UniversityShanghai200240China

UDP-Glycosyltransferases(UGTs)catalyze the transfer of nucleotide-activated sugars to specific acceptors,among which the GT1 family enzymes are well-known for their function in biosynthesis of natural product glycosides.Elucidating GT function represents necessary step in metabolic engineering of aglycone glycosylation to produce drug leads,cosmetics,nutrients and sweeteners.In this review,we systematically summarize the phylogenetic distribution and catalytic diversity of plant GTs.We also discuss recent progress in the identifi-cation of novel GT candidates for synthesis of plant natural products(PNPs)using multi-omics technology and deep learning predicted models.We also highlight recent advances in rational design and directed evolution engineering strategies for new or improved GT functions.Finally,we cover recent breakthroughs in the appli-cation of GTs for microbial biosynthesis of some representative glycosylated PNPs,including flavonoid glycosides(fisetin 3-O-glycosides,astragalin,scutellarein 7-O-glucoside),terpenoid glycosides(rebaudioside A,ginseno-sides)and polyketide glycosides(salidroside,polydatin).

关键词： Glycosyltransferases glycosylated plant natural products Enzyme mining Protein engineering Biosynthesis

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