近日，园艺林学学院程运江教授、朱峰研究员研究团队联合生命科学技术学院殷平教授研究团队研究成果以“Structural basis of VLCFA chain-length determination by the KCS6-CER2 complex in plants”为题在“Science Advances”发表。研究以柑橘为例，揭示了植物超长链脂肪酸（VLCFAs）延伸关键酶复合物KCS6-CER2的结构基础及其决定脂肪酸碳链长度的分子机制。

超长链脂肪酸（VLCFAs，≥C20）在众多生命活动中发挥着至关重要的作用。植物中C20–C24 VLCFAs主要参与膜磷脂的合成，调节细胞膜的流动性和稳定性；C26–C28 VLCFAs在植物的花粉壁结构形成中具有关键作用；C30及以上的VLCFAs则主要参与形成植物表皮细胞外的蜡质结构，减少水分流失、紫外线损伤及高温胁迫等，对植物适应陆地环境至关重要。此外，VLCFAs还是化妆品、药品及生物燃料等工业领域的重要原料。

在真核生物中，VLCFAs的合成由内质网中的一系列酶催化完成，其中负责第1步反应的延伸酶决定合成VLCFAs的碳链长度。与动物和真菌中的延伸酶（ELOs）不同，植物通过β-酮酰辅酶A合酶（KCSs）和ECERIFERUM2（CER2）家族成员协同催化不同碳链长度VLCFAs的延伸（图1A）。尽管近年来在多种植物中陆续鉴定出一系列KCS和CER2家族成员，参与VLCFAs的延伸功能，但这两个家族如何协同控制不同碳链长度VLCFAs延伸的结构基础与生化机制仍不清楚，阻碍了对植物VLCFAs合成的靶向改良及其工业化应用。

园艺林学学院博士后汪洋、生命科学技术学院博士后官泽源和王强研究员为论文第一作者。程运江教授、殷平教授和朱峰研究员为论文通讯作者。华中农业大学邓秀新院士、张飞教授、徐强教授、王鹏蔚教授、Robert M. Larkin教授以及山东师范大学杨贤鹏副教授为本研究提供了重要指导。中国科学院技术大学冷冻电镜中心高永翔博士为冷冻电镜数据采集提供了大力支持。华中农业大学果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室、作物遗传改良全国重点实验室和电镜中心公共平台为本研究提供了重要的仪器和技术支撑。本研究得到了国际（地区）合作项目、国家现代农业（柑橘）产业技术体系、洪山实验室基金等项目的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1126/sciadv.adz9463