2026年6月18日，武汉大学药学院高磊课题组与北京大学雷晓光团队合作，在《Science Advances》上发表了题为“Characterization of the biosynthetic enzymes of the Morus alba benzofuran natural products”的研究论文。该研究首次完整解析了白桑中苯并呋喃天然产物moracin M的生物合成通路，并利用无标记热蛋白质组学技术（TPP）鉴定出一种非典型漆酶MaLAC，该酶催化了从氧化白藜芦醇到moracin M的分子内氧化环化反应，这是植物漆酶首次被报道具有此类催化功能。
在前期研究中，雷晓光课题组已系统揭示了桑科植物中多个酶催化分子间Diels-Alder反应及氧化反应的机制，阐明了苯并呋喃类天然产物后期修饰的分子基础。然而，苯并呋喃母核的构建始终是未解难题。本研究中，团队综合运用TPP、转录组分析、酶学表征、计算化学及定点突变等技术，成功填补了这一关键空白，为苯并呋喃类型药物的绿色生物制造提供了新思路。
研究团队首先通过系统发育分析和转录组学，从桑树中鉴定出催化对香豆酰辅酶A邻位羟化的MaC2′H1，以及三个功能冗余的芪合酶MaORS1–3，从而完成了从对香豆酰辅酶A到氧化白藜芦醇的合成。
针对关键的分子内氧化环化步骤，现有同源克隆策略因缺乏参考酶而无法适用。为此，研究团队开发了一种无标记热蛋白质组学（TPP）策略。该方法利用酶与底物或产物结合后热稳定性发生变化的原理，无需对底物进行化学衍生化，特别适用于难以修饰的底物分子。经活性引导的蛋白纯化富集后，TPP实验从桑树裂解液中定量检测了1061种蛋白质，结果显示仅一种漆酶（MaLAC）在底物处理下表现出显著的热位移。抑制剂实验证实MaLAC是体内外催化该环化反应的主要酶。
随后，团队在毕赤酵母中异源表达了活性MaLAC，并在本氏烟草中共表达At4CL、MaC2′H1、MaORS1和MaLAC，成功以对香豆酸为底物合成了moracin M，实现了完整通路的异源重构。通过密度泛函理论计算、结构-活性关系研究、分子对接及定点突变，团队进一步揭示了MaLAC通过铜介导的自由基机制完成环化，并鉴定了底物结合口袋中的关键氨基酸残基。
研究首次完整描述了moracin M的生物合成途径，为苯并呋喃类天然产物的绿色生物制造奠定了基础。所建立的无标记热蛋白质组学策略为植物天然产物酶的发现提供了新工具，尤其适用于缺乏同源参考的功能独特酶。MaLAC作为第一例催化分子内氧化环化的植物漆酶，拓展了漆酶家族的功能认知。
