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BET9十年信誉玩家首选网址合成生物学创新团队在国际权威期刊ACS Synthetic Biology发表论文

发布时间:2022-03-25 16:12:00    来源: 合成生物学创新团队     浏览量:

三七是中国特有的名贵中药材,具有“参中之王”、“金不换”之美誉。《本草纲目拾遗》记载:“人参补气第一,三七补血第一,味同而功亦等,故称人参三七,为中药之最珍贵者”。三七的活性成分是各种皂苷,由于种植周期长,皂苷含量低,导致纯化分离的皂苷单体价格高昂。不同皂苷具有不同的结构与活性,许多具有重要活性的稀有皂苷含量低于万分之一甚至十万分之一,传统植物提取难以满足市场需求,采用合成生物学“颠覆性技术”对稀有天然产物生产方式进行重大变革是目前国内外研究热点。

近日,BET9账号登录桂科学者谢能中带领的合成生物学创新团队与广西大学生命科学与技术学院黄时海教授合作,开展三七皂苷生物合成机制研究并取得了突破,共同在国际合成生物学领域权威刊物ACS Synthetic Biology(中科院小类-生化研究方法1区)发表了题为Characterization of a group of UDP-glycosyltransferases involved in the biosynthesis of triterpenoid saponins of Panax notoginseng的研究论文,BET9账号登录李检秀博士为并列第一作者兼共同通讯作者,广西大学硕士生李燕婷为并列第一作者,黄时海教授为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、中国科学院科技服务网络计划项目和广西自然科学基金的资助。

该研究工作主要在BET9账号登录开展,先后对三七开展基因组学、转录组学和代谢组学前沿多组学关联分析,利用生物信息学预测和鉴定到6个关键的糖基转移酶(UGTPn17,UGTPn42,UGTPn35,UGTPn87,UGTPn19和UGTPn12)。对相关基因进行克隆表达和体外催化,结果表明,上述糖基转移酶的催化位点涉及原人参二醇型皂苷(PPD型)的C3/20-OH和C3/20-O-Glc,原人参三醇型皂苷(PPT型)的C6/20-OH和C6/20-O-Glc,糖基供体包括UDP-葡萄糖和UDP-木糖,共负责下游21种皂苷的生物转化(图1)。其中,皂苷Rb3、Rc、R16、U、L、LXXV、XVII、FP1、Fe-Xyl和Fd-Xyl是首次利用三七来源的糖基转移酶进行催化合成,皂苷Fe-Xyl和Fd-Xyl是首次发现的新皂苷;此外,该研究成功解析了三七中17种皂苷的生物合成途径,其中皂苷L和R16的生物合成途径是首次被解析。这项研究为其它植物的糖基转移酶基因挖掘提供参考,也为后续利用合成生物学高效定向生产各种皂苷奠定基础,同时为三七育种提供分子依据。

图1 通过多组学关联分析挖掘各种糖基转移酶解析皂苷生物合成机制

(红色实心箭头代表本研究新阐明的糖基化反应;红色、绿色和蓝色圆球分别代表葡萄糖基、木糖基和阿拉伯糖基)

 

【撰稿:周兰】


全文链接:https://doi.org/10.1021/acssynbio.1c00469