在Magnolia officinalis中识别和验证Magnolol生物合成基因
Yue Yang1, Zihe Li1, Hang Zong1
1School of Ecology and Environment, Northwestern Polytechnical University, Xi'an 710072, China.
Molecules (Basel, Switzerland)
|February 10, 2024
概括
研究人员使用laccase从chavicol中确定了magnolol生产的关键酶. 合成生物学中的这一突破提高了磁醇产量,这对于对抗细菌感染至关重要.
科学领域:
- 植物生物化学 植物生物化学
- 合成生物学 合成生物学
- 自然产品的生物合成.
背景情况:
- 马格诺洛尔是Magnolia officinalis*中的抗菌化合物,具有治疗细菌感染的潜力.
- 目前对植物中马格诺洛尔生物合成的理解有限,这阻碍了高效的合成生产.
- 合成生物学方法对于制造有价值的天然产品,如magnolol至关重要.
研究的目的:
- 为了阐明magnolol的植物性生物合成途径.
- 为了确定关键的酶,涉及到转化chavicol到magnolol.
- 通过合成生物学来设计酶以增强磁醇的生产.
主要方法:
- 从 * Magnolia officinalis * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
- 识别和功能分析的乳酶酶.
- 酶工程 (局部定向突变发生,氨酸扫描) 提高了热稳定性和活性.
- 在体外酶分析和生产产量测量.
主要成果:
- 鉴定了30种乳酶酶,并确定了MoLAC14作为磁醇合成的关键.
- 通过特定突变 (E345P,G377P,H347F,E346C,E346F) 来提高热稳定性的工程MoLAC14.
- 通过MoLAC14.4中的L532A突变实现了148.83 mg/L的磁诺醇生产纪录.
结论:
- 使用MoLAC14.4阐明了使用Chavicol转化为Magnolol的酶机制.
- 建立了合成生物学驱动的磁醇生产的基础.
- 提供了对 *Magnolia officinalis* 生物学和比较植物科学的重要见解.
