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生态农业研究所发现新萜类合酶

点击数:2018-03-26 17:29:00 来源:

    近日,国际知名期刊The Plant Journal在线发表了我校生态农业研究所王强课题组关于玉米萜类生物合成的最新研究进展:“Direct production of di-hydroxylated sesquiterpenoids by a maize terpene synthase”(新玉米萜类合酶直接产生倍半萜二醇)。该文以四川农业大学为第一署名单位,2017级博士生梁瑾为第一作者,生态农业研究所刘江副教授为共同第一作者,王强教授为共同通讯作者,美国爱荷华州立大学Reuben Peters教授为共同通讯作者。

    萜类化合物是化学结构最多样的天然产物,功能复杂,广泛应用于医药、工业以及农业,其化学结构中的氧化基团是主要活性部位。以往鉴定的萜类合酶都只能催化产生纯碳氢结构或最多有一个氧化基团的萜类化合物。该研究从玉米中鉴定了一个新萜类合酶ZmEDS,该酶能前所未有的直接催化产生具有两个氧化基团(羟基)的倍半萜二醇。该研究通过微生物代谢工程、色谱制备、核磁共振波谱解析等手段,纯化鉴定了ZmEDS主要产物的化学结构,并结合定点突变和同位素标记推测了该新萜类合酶的催化机理,为后续的蛋白质工程改造萜类合酶以产生具有重要药用价值的先导化合物提供了基础。该研究还发现ZmEDS基因特异地在玉米根部表达,且受培养方式和胁迫影响,同时其主要的倍半萜二醇产物能够分泌到根外,表明该基因可能参与根部生长发育和环境适应。

 

 

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