酶的发现开启了Sorgums的潜能,促进健康的化合物

对称二苯代乙烯是天然化合物中发现的各种植物,显示潜在的对人体健康的益处,具有独特的化学结构组成的两个双键相连的芳香环。葡萄和红酒中发现,白藜芦醇是最著名的对称二苯代乙烯,其他类型的对称二苯代乙烯越来越浓的兴趣,可以提供更多的健康效益。

O甲基化对称二苯代乙烯,这是由引入甲基(ch3)羟基芪骨干(-哦)集团,是有前途的化合物进行研究。一些植物物种,如高粱和野生甘蔗,生产不同类型的被发现O甲基化对称二苯代乙烯响应非生物或生物压力和可能有更大的力量和生物利用度比non-methylated对称二苯代乙烯。这使得这些植物物种特别有趣的生物合成研究O甲基化对称二苯代乙烯和潜在的应用程序开发功能食品,保健品和药品。

最近,克莱夫罗博士领导的研究小组从香港大学生物科学学院(香港)与昆士兰大学的实验室(UQ),澳大利亚,和香港大学生物科学学院(座),以及在中国大陆和日本科学家发现一种新型对称二苯代乙烯O甲基化酶(SbSOMT)高粱,负责催化酶的生产O甲基化对称二苯代乙烯。这一发现为生产提供了一条新途径O在大量甲基化对称二苯代乙烯和较低的成本,这可能导致新的功能性食品的发展,保健品,药品,利用这些化合物的潜在的健康益处。该研究最近发表在自然通讯。

背景

对称二苯代乙烯是天然化合物中发现植物具有前途的营养特性,以提供一系列的健康益处,如抗衰老anti-neurodegeneration,糖尿病,chemo-preventive属性。O甲基化是一个化学过程,可以显著提高力量和对称二苯代乙烯的生物利用度。然而,生物合成的O甲基化对称二苯代乙烯还没有被充分研究过的,需要进一步的研究来生成特定对称二苯代乙烯化合物。

该研究小组进行了一项研究,表明野生高粱和甘蔗可以产生不同类型的O甲基化对称二苯代乙烯,比如pinostilbene,紫檀芪和isorhapontigenin。他们使用先进的基因技术,包括CRISPR-Cas9诱变和高粱转换、识别的关键酶,SbSOMT,产生的特定化学改性芪称为3,5-bis -O甲基化在高粱。这一修改影响对称二苯代乙烯的生物活性,包括抗氧化和消炎作用。

该小组还进行了系统发育分析,研究不同生物之间的进化关系,并发现SbSOMT高粱特有植物和来自一组相关的蛋白质被称为咖啡酸O-methyltransferases (comt的)通常存在于所有其他草类。此外,团队提出的第一个晶体结构SbSOMT与港大合作座蛋白质结构生物学家。

的研究意义

研究人员发现,SbSOMT使用化学反应类似于草comt的家庭,但它与对称二苯代乙烯分子结合不同。这个不同的绑定模式允许SbSOMT修改对称二苯代乙烯分子在一个特定的方式,会产生不同类型的O甲基化在高粱对称二苯代乙烯。这些不同类型的对称二苯代乙烯的位置O甲基组对称二苯代乙烯分子,一个环或b环。

在高粱、SbSOMT修改对称二苯代乙烯的方式产生一个环O甲基化对称二苯代乙烯,比如pinostilbene和紫檀芪。同时,野生甘蔗COMT酶修改使用一个公共对称二苯代乙烯生产b环O甲基化对称二苯代乙烯,比如isorhapontigenin。一个戒指和b环之间的区别O甲基化对称二苯代乙烯是由于特定SbSOMT与对称二苯代乙烯分子相互作用的方式,其中包括疏水Ile144和Phe337 SbSOMT酶的残留。

研究发现,高粱和野生甘蔗可以用于生产O甲基化对称二苯代乙烯。这些化合物有健康的好处,可用于保健品(如膳食补充剂)。该小组还发现了酶负责生产这些化合物在这些植物。

他们的发现表明我们可以用分子育种和转基因方法创建特定类型的O甲基化对称二苯代乙烯与更多的健康效益。这将打开新的可能性为创建更健康食品和补充选项。

参考:他联队,战俘KC,林N, et al .特定选择的对称二苯代乙烯O-methylations Saccharinae草。Nat Commun。2023;14 (1):3462。doi:10.1038 / s41467 - 023 - 38908 - 5

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