在大米中破坏p-coumaroyl-CoA:monolignol转移酶会大大改变素的组成
Lydia Pui Ying Lam1,2, Yuki Tobimatsu1, Shiro Suzuki1,3
1Research Institute for Sustainable Humanosphere, Kyoto University, Uji, Kyoto 611-0011, Japan.
Plant physiology
|October 13, 2023
概括
米植物使用OsPMT1和OsPMT2酶进行素p-coumaroylation. 缺少这两种酶的双重突变体显示没有与素结合的p-coumarate,改变了素结构并有助于生物质优化.
科学领域:
- 植物生物化学 植物生物化学
- 生物质科学 生物质科学
- 分子生物学分子生物学
背景情况:
- 草是生物基化学品的关键纤维素原料.
- 草细胞壁中的素装饰着p-coumarate,影响生物质的特性.
- 在化过程中加入了Monolignol p-coumarate结合物.
研究的目的:
- 为了研究大米BAHD乙烯转移酶OsPMT1和OsPMT2在素p-coumaroylation中的功能.
- 为了阐明改变p-coumaroylation对米色素的结构影响.
主要方法:
- 通过CRISPR/Cas9介导的突变发生,产生缺乏OsPMT1和/或OsPMT2.2的米种突变.
- 细胞壁组成的化学和核磁共振 (NMR) 分析.
- 来自野生类型和突变大米的纯化素的结构特征.
主要成果:
- 证实OsPMT1和OsPMT2对单醇具有相似的催化活性.
- 在 ospmt1 ospmt2-2 双击突变体中, Lignin 结合的 p-coumarate 无法检测到.
- 突变的基因表现出改变的西灵基/瓜亚基基比率,结合模式和增加的分子重量.
结论:
- OsPMT1和OsPMT2对于主要大米植物组织中的素p-coumaroylation至关重要.
- 由于没有p-coumaroylation,因此大大改变了米红素的聚合物结构.
- 结果为优化草地生物质用于生物炼油应用提供了洞察力.
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