一个Muti-基质的FlavonolO-glucosyltransferases来自桑花

科学领域:

• 植物生物化学和分子生物学
• 代谢工程是代谢工程.
• 酶催化酶的催化作用

背景情况:

• 黄类糖化物是重要的植物代谢物,具有多种生物活性.
• 了解它们的生物合成途径对于提高作物质量和产量至关重要.
• 红杉 (Carthamus tinctorius) 是一种有价值的作物,但其对二次代谢物的代谢途径尚未完全阐明.

研究的目的:

• 鉴定和描述一个关键的糖系转移酶,它参与了叶绿花中的黄糖类糖化物生物合成.
• 探索这种酶作为合成黄类糖化物的生物催化剂的潜力.
• 为了研究红杉中发现的酶的体内功能.

主要方法:

• 鉴定和克隆来自红杉的糖转移酶基因 (CtUGT4).
• 在大肠杆菌中CtUGT4融合蛋白的异质表达和净化.
• 在体外酶分析中使用纯化的重组CtUGT4与各种类黄基质.
• 在烟草中暂时表达CtUGT4,以确认酶活性.
• 花中CtUGT4的过度表达,以评估其体内功能和对代谢物含量的影响.

主要成果:

• 鉴定到的葡萄糖转移酶,CtUGT4,表现出黄-O-葡萄糖转移酶的活性.
• 再组合的CtUGT4催化了切丁-7-O-葡萄糖体和kaempferol-3-O-葡萄糖体在体外的形成.
• 在体内通过烟草的短暂表达证实了酶活性,产生甲-3-O-葡萄糖化物和素-3-O-葡萄糖化物.
• 红杉中CtUGT4的过度表达显著增加了奎尔塞-3-O-rutinoside含量,并倾向于增加奎尔塞-3-O-glucoside.

结论:

• 树花CtUGT4作为一种黄类-O-糖转移酶,表现出基质特异性和区域选择性.
• 这项研究提供了宝贵的洞察力,了解花中的黄类糖化物生物合成.
• CtUGT4 作为一种潜在的生物催化剂,用于类糖化物合成,也是叶绿花种植中代谢工程的目标.