近日，湖北中医药大学药学院黄伟课题组在顶级期刊《Advanced Science》（中科院1区，IF:14.1）上发表研究论文，题为“Structure-Guided Engineering of a Promiscuous O-Methyltransferase for a SAM Regeneration Biocatalysis Platform of Methylated Pharmaceuticals”。该工作成功开发了一种新型SAM自循环生物催化系统，为活性甲基化小分子的经济、高效及可持续合成提供了创新解决方案。

在药物分子中，仅引入单个甲基就能显著提升药物活性与选择性的现象，被称为“魔法甲基效应”。因此，实现精准、高效的甲基化已成为药物研发与天然产物合成中的关键挑战之一。植物来源的O-甲基转移酶（OMT）是催化该过程的天然催化剂，但其实际应用长期受限于较窄的底物谱以及对昂贵辅酶S-腺苷甲硫氨酸（SAM）的高度依赖。

该研究从中药江南卷柏中鉴定出一种具有良好底物杂泛性与区域选择性的O-甲基转移酶SmOMT，并通过理性改造获得高活性突变体SmOMT^M2。通过将其与卤代甲基转移酶突变体AtHMT^V140T耦合，并进一步设计出高活性融合蛋白FE-2，成功建立了高效的SAM再生循环系统。该工作有效突破了传统酶促甲基化对昂贵SAM的依赖，为合成高价值甲基化化合物提供了一个可扩展、经济高效的生物催化平台。

图文摘要：杂泛性植物O-甲基转移酶的工程改造与SAM再生平台构建

该研究工作由湖北中医药大学药学院黄伟副教授、李娟教授及武汉大学中南医院李翔教授合作完成。湖北中医药大学硕士研究生熊希然、博士后宋军、硕士研究生李诗涵为论文共同第一作者，李翔教授和李娟教授为论文共同通讯作者，黄伟副教授为论文最后通讯作者，湖北中医药大学为第一通讯单位。

该研究工作得到国家自然科学基金青年项目（82304333）、湖北省自然科学基金项目（2025AFB712, 2025AFB251）、中央本级重大增减支项目“名贵中药资源可持续利用能力建设项目”（2060302）和湖北中医药大学科技创新项目（2024KJCX007）资助。