n-3多不饱和脂肪酸（PUFAs）在抗炎、调节血脂、促进脑发育、保护心血管健康等方面具有重要作用，但哺乳动物（包括人类）无法自身合成，必须依赖膳食摄入。模式生物秀丽线虫中的FAT-1去饱和酶是一种Δ15去饱和酶，可将n-6 PUFAs转化为n-3 PUFAs，其在改善代谢健康和农业生产方面具有潜在应用价值，但迄今为止FAT-1的活性中心和底物偏好性仍未明确。
2025年11月14日，云南大学生命科学学院梁斌研究员和路群研究员、云南中医药大学的邹晓菊教授联合在脂质代谢领域国际知名期刊《Journal of Lipid Research》发表题为 “Determination of FAT-1 desaturase activity and substrate preference”的研究论文，首次揭示了模式生物秀丽线虫（C. elegans）中FAT-1去饱和酶的活性关键位点及其底物偏好机制，也为利用FAT-1转基因育种及代谢疾病干预策略提供理论支持。
研究团队综合运用 AlphaFold结构预测、分子对接模拟与基因编辑实验，揭示了FAT-1酶的工作机制。首先，通过结构预测与分子对接，可视化出FAT-1与不同n-6脂肪酸底物的结合模式，并精准定位出一个对其催化功能至关重要的“活性口袋”。
图1. FAT-1蛋白结构预测、底物结合模拟及其在n-3 PUFAs合成中的工作机制模型。
随后，通过定点突变与功能验证，证实该区域内的 G212、G216和S217氨基酸是维持酶活性的关键位点。遗传实验表明，这些位点的突变会导致FAT-1完全失活，无法合成任何n-3 PUFAs。此外，研究还发现FAT-1优先将花生四烯酸（C20:4n6）转化为EPA（C20:5n3）。
云南大学生命科学学院梁斌研究员和路群研究员、云南中医药大学邹晓菊教授为本文通讯作者，博士研究生徐秀梅、副研究员王彦利为共同第一作者，云南大学生命科学学院陈庆锋老师提供了蛋白质结构预测方面的协助。该研究得到了国家自然科学基金、云南省科技计划项目、国家重点研发计划等多项资助。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jlr.2025.100945
