4-羟基-6-甲基-2-吡喃酮(2-吡喃酮)及其衍生物是一类重要的植物次生代谢产物，具有抗虫、抗真菌等功能，在工业上可用于生产可再生化学平台间苯三酚和1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯. 2-吡喃酮合酶（2PS），一种Ⅲ型聚酮合酶（PKSs），是合成2-吡喃酮的关键酶. 本研究以中药材虎杖（Polygonum cuspidatum Sieb. et Zucc）为材料，从中分离鉴定了一种新的2-吡喃酮合酶（Pc2PS）. Pc2PS与已知的几种2PSs的氨基酸序列相似性为54%~56%. 通过体外酶促反应鉴定功能发现，Pc2PS可以催化1分子乙酰-CoA与2分子丙二酰-CoA，缩合生成4-羟基-6-甲基-2-吡喃酮；也可以只利用3分子丙二酰-CoA，以相同的效率缩合生成2-吡喃酮. 由此可以看出，乙酰-CoA存在与否并不影响该酶的催化效率. 随后，我们测定了Pc2PS以丙二酰-CoA为单一底物时的酶动力学参数. 虽然之前报道的2PSs也可以只利用丙二酰-CoA生成2-吡喃酮，但与Pc2PS不同的是，乙酰-CoA的缺失会大大降低催化效率. 另外，对Pc2PS基因的组织表达特异性检测结果表明，该基因主要在虎杖根中表达，在叶中的表达量很低. 本研究丰富了2PS的种类，并为2-吡喃酮的生物合成提供了基因资源.
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虎杖中一种新的2-吡喃酮合酶基因的克隆和功能研究
本站小编 Free考研考试/2022-01-02
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