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PBJ|浙江大学研究人员通过酵母杂交技术揭示AP2/ERF家族成员通过调节柑橘中IV型查尔酮异构酶来调节类黄酮的合成

 核心提示

黄烷酮和黄酮是生物活性化合物的极好来源,但它们高效生产的分子基础仍然难以捉摸。查尔酮异构酶(CHI)家族蛋白在黄酮类化合物生物合成中起着重要作用,但对控制其基因表达的转录因子知之甚少。


近日,浙江大学研究人员在期刊Plant Biotechnology Journal上发表了一篇名为“Three AP2/ERF family members modulate flavonoid synthesis by regulating type IV chalcone isomerase in citrus”的文章,研究人员从柑橘中鉴定出一种第四类柑橘类黄酮(命名为CitCHIL1),它能增强柑橘类黄酮和黄酮(CFLs)的积累。

 

CHIL对CHS蛋白的物理相互作用和调节作用

根据酵母双杂交(Y2H)试验结果,CitCHIL1可分别与CitCHS1、CitCHS2和CitCHI相互作用。然而,CHILL 1与CitCHI的相互作用弱于CHS蛋白,含有CHILL 1/CHI的酵母在选择性培养基上生长不良。双分子荧光互补(BiFC)分析和萤火虫荧光素酶互补成像(LCI)分析的结果在体内提供了支持这一结论的直接证据。只有当融合蛋白具有相同的亚细胞定位和直接相互作用时,才能检测到YFP信号和LUC信号。在LCI试验中,在相同的成像参数下,CHIL/CHI复合物的荧光强度低于CHIL/CHS复合物,支持Y2H试验的结果。

 

CitCHIL1和其他EBGs编码的蛋白质之间的物理相互作用

 

AP2/ERF家族转录因子对CitCHIL1启动子的激活作用

三种转录因子,即CitERF32、CitERF33和citr av1被证实能够通过双荧光素酶分析在烟叶中激活CitCHIL1启动子,增量分别为2.1倍、2.3倍和2.3倍。有趣的是,所有这些都是AP2/ERF家族的成员。系统发育分析表明,CitERF32和CitERF33与拟南芥中的DREB2D和DREB2F同源。尽管CitERF32和CitERF33都是DREB亚家族A-2的成员,但它们在氨基酸水平上的相似性很低,除了AP2结构域。对这三种转录因子转录水平的逆转录聚合酶链反应分析证实了核糖核酸序列的结果,并提供了关于空间表达的信息。柠檬醛1主要在果实和成熟叶片中表达,从S2到S6在果实中表达略有上升。CitERF33与CitCHIL1具有相似的组织特异性,其转录本丰度在花和幼叶中高于果实。亚细胞定位分析显示,所有这三种转录因子都定位在细胞核中。

激活CitCHIL1启动子的转录因子的鉴定

 

综上所述,研究人员发现CitCHIL1通过参与黄酮类化合物的代谢,促进柑橘中黄酮类化合物的合成,从而提高了柑橘类水果的加工效率。CitCHIL1基因被三个AP2/电流变流体转录因子转录激活,一个DREB-RAV复合物显著增强CitCHIL1的转录和柑橘类黄酮的积累。这些结果对进一步理解和操作黄酮类化合物的作用机制具有重要意义。

文章链接https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13494


PBJ|浙江大学研究人员通过酵母杂交技术揭示AP2/ERF家族成员通过调节柑橘中IV型查尔酮异构酶来调节类黄酮的合成
黄烷酮和黄酮是生物活性化合物的极好来源,但它们高效生产的分子基础仍然难以捉摸。查尔酮异构酶(CHI)家族蛋白在黄酮类化合物生物合成中起着重要作用,但对控制其基因表达的转录因子知之甚少。
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