拟南芥中发现新型氨基酸消旋酶属吩嗪生物合成蛋白PhzF样蛋白家族

来源:生物催化剂设计与改造服务公众账号  发布者:管理员  日期:2016-03-31  点击:301

 

植物有能力创造出超过200,000种小分子化合物,这些化合物作为植物的次级代谢产物或特异性代谢产物,可以帮助植物适应环境,在植物的防御机制和发育方面扮演着重要角色。而另一方面,这些化合物也可作为我们人类所需的药物或营养物质。因此,进一步提高我们对于植物特异性代谢的理解具有重大意义。

目前为止,我们对于植物特异性代谢的了解还只有一小部分。即使是研究得最彻底的模式植物拟南芥中,依然有许多未被表征的代谢物,且大部分基因编码的酶与特异性代谢物的关联仍未知。

近日,来自美国北卡罗莱纳州立大学的Xu Li等人利用无目标式代谢谱分析和全基因组关联分析的方法,对拟南芥中440种天然代谢物及其相关基因之间的联系进行分析。实验结果显示,一个之前未被描述过的基因编码的氨基酸消旋酶DAAR1D-amino acid racemase1)参与了拟南芥中N-丙二酰-D-别异亮氨酸(NMD-Ile)的生物合成。该消旋酶属于一个保守的大家族——吩嗪生物合成蛋白PhzF样蛋白家族,在真核生物中该家族是第一次被进行功能分析。与真核生物中大多数氨基酸消旋酶不同的是,该消旋酶不依赖于吡哆醛5-磷酸。

不过该消旋酶所代表的代谢途径的生物学意义还有待进一步研究。不过,研究中所使用的无目标式代谢谱分析和全基因组关联分析联用的方法却是一种研究特异性代谢的有力武器。利用该方法,我们甚至不需要优先知道代谢物的身份或相关酶的生化功能,就可以研究代谢物-酶之间的关联。