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复杂三萜类天然产物柠檬苦素的完整生物合成途径被解析

生信宝典  · 公众号  · 生物  · 2024-09-10 21:00

主要观点总结

本文介绍了美国斯坦福大学Elizabeth S. Sattely和英国约翰英纳斯中心Anne Osbourn联合团队发表在Science上的文章,主题是植物三萜类生物合成中的复杂骨架重塑。文章聚焦于柠檬苦素类化合物的生物合成途径,包括其结构多样性、生物活性和合成相关基因的研究。通过基因组和转录组挖掘、系统发育和同源分析,候选基因在本氏烟草中进行异源表达并鉴定其功能,揭示了柠檬苦素的完整生物合成途径。

关键观点总结

关键观点1: 柠檬苦素类化合物是一类高度氧化的四环三萜类次生代谢产物,具有广泛的生物活性和结构多样性。

柠檬苦素具有抗昆虫活性,可用作生物杀虫剂。印苦楝子素(azadirachtin)是生物农药的主要成分,对其他柠檬苦素也在柑橘类植物中高水平积累,导致柑橘类果汁具有“延迟苦味”。

关键观点2: 文章通过基因组和转录组挖掘,确定了与柠檬苦素生物合成相关的候选基因,并在本氏烟草中进行异源表达以鉴定其功能。

通过这一研究,鉴定出22种酶的催化功能,揭示了柠檬苦素的完整生物合成途径,使合成有价值的柠檬苦素成为可能。

关键观点3: 研究中存在一些挑战和未解决的问题,如关键中间体的结构、骨架修饰步骤的顺序、通路上前体的稳定性以及候选基因的数量等。

文章提供的复杂结构柠檬苦素类化合物通路的解析为相关领域的研究提供了重要参考。


文章预览

大家好,本次分享的文献是 美国斯坦福大学 Elizabeth S. Sattely 和英国约翰英纳斯中心( JIC ) Anne Osbourn 联合团队 发表在 Science 上的文章,题目为“ Complex scaffold remodeling in plant triterpene biosynthesis” 。 柠檬苦素类化合物( limonoids )是一类高度氧化的四环三萜类次生代谢产物,主要存在于芸香科( Rutaceae )和楝科( Meliaceae )植物中。 这类化合物具有广泛的生物活性和结构多样性, 目前已知的柠檬苦素结构有 2800 多种,它们都 具有标志性的呋喃结构。 据报道,大约 90 多种柠檬苦素具有抗昆虫活性,可用作生物杀虫剂;多种柠檬苦素可作用于哺乳动物的受体和信号途径。印苦楝子素( azadirachtin )源自印楝树, 是生物农药的主要成分;它是一种有效的拒食剂( antifeedant ),对超过 600 种昆虫具有活性。与此类似,其他柠檬苦素,如诺米林( nomili ………………………………

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