从Alpinia oxyphylla获得 (+) -nootkatone生物合成的完整途径阐明和异构复合
Xiaomin Deng1,2,3, Ziling Ye4, Jingyu Duan3
1National Key Laboratory for Tropical Crop Breeding/Ministry of Agriculture Key Laboratory of Biology and Genetic Resources of Rubber Tree/State Key Laboratory Breeding Base of Cultivation and Physiology for Tropical Crops, Rubber Research Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Haikou, 571101, Hainan, China.
研究人员确定了Alpinia oxyphylla中 (+) -nootkatone,一种有价值的天然产品的完整生物合成途径. 这一发现使这种化合物的生物技术生产成为可能,解决了植物提取产生的市场需求限制.
科学领域:
- 植物生物化学 植物生物化学
- 代谢工程是代谢工程.
- 自然产品的生物合成.
背景情况:
- (+) -Nootkatone是一种高价值的基基,具有多种商业应用.
- 植物的自然丰富性有限,阻碍了足够的提取以满足市场需求.
- 阿尔皮尼亚氧果 (Alpinia oxyphylla) 的水果是已知的 (+) -nootkatone的来源.
研究的目的:
- 为了阐明阿尔匹尼亚氧 (Alpinia oxyphylla) 中 (+) -诺卡的完整生物合成途径.
- 为了使生物技术生产 (+) -nootkatone.
- 建立一种酵母底盘选方法,以发现天然产品途径.
主要方法:
- 阿尔皮尼亚氧基的转录组采矿.
- 使用提供前体的酵母底盘进行功能选.
- 关键酶的识别和表征: (+) - 烯合成酶 (AoVS), (+) - 烯氧化酶 (AoCYP6,AoCYP9,AoCYP18),细胞染色体P450减少酶 (AoCPR1) 和脱水酶 (AoSDR1/2/3).
- 在Saccharomyces cerevisiae中生物合成途径的重建.
主要成果:
- 在Alpinia oxyphylla中确定了完整的 (+) -nootkatone生物合成途径.
- 发现了一种新型的单衍生 (+) - 合成酶 (AoVS).
- 发现了三种新的 (+) - 烯氧化酶 (AoCYP6,AoCYP9,AoCYP18).
- 在Saccharomyces cerevisiae中成功重建了该途径,证明了生物技术生产的潜力.
结论:
- 这项研究揭示了Alpinia oxyphylla中 (+) -nootkatone形成的分子机制.
- 鉴定的途径和重建的酵母系统为生物工程 (+) -nootkatone生产提供了基础.
- 酵母底盘选方法是未来自然产品路径阐明的一个有价值的工具.
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