Dissection of the general two-step di-C-glycosylation pathway for the biosynthesis of (iso)schaftosides in higher plants

生物合成 糖基转移酶 糖基化 生物化学 苷元 生物 转移酶 类黄酮生物合成 代谢途径 化学 转录组 糖苷 基因 立体化学 基因表达
作者
Zilong Wang,Hao-Meng Gao,Shuang Wang,Meng Zhang,Kuan Chen,Yaqun Zhang,Haidong Wang,Bo-Yun Han,Lulu Xu,Tianqiao Song,Cai‐Hong Yun,Xue Qiao,Min Ye
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:117 (48): 30816-30823 被引量:119
标识
DOI:10.1073/pnas.2012745117
摘要

Schaftoside and isoschaftoside are bioactive natural products widely distributed in higher plants including cereal crops and medicinal herbs. Their biosynthesis may be related with plant defense. However, little is known on the glycosylation biosynthetic pathway of these flavonoid di-C-glycosides with different sugar residues. Herein, we report that the biosynthesis of (iso)schaftosides is sequentially catalyzed by two C-glycosyltransferases (CGTs), i.e., CGTa for C-glucosylation of the 2-hydroxyflavanone aglycone and CGTb for C-arabinosylation of the mono-C-glucoside. The two enzymes of the same plant exhibit high homology but remarkably different sugar acceptor and donor selectivities. A total of 14 CGTa and CGTb enzymes were cloned and characterized from seven dicot and monocot plants, including Scutellaria baicalensis, Glycyrrhiza uralensis, Oryza sativa ssp. japonica, and Zea mays, and the in vivo functions for three enzymes were verified by RNA interference and overexpression. Through transcriptome analysis, we found homologous genes in 119 other plants, indicating this pathway is general for the biosynthesis of (iso)schaftosides. Furthermore, we resolved the crystal structures of five CGTs and realized the functional switch of SbCGTb to SbCGTa by structural analysis and mutagenesis of key amino acids. The CGT enzymes discovered in this paper allow efficient synthesis of (iso)schaftosides, and the general glycosylation pathway presents a platform to study the chemical defense mechanisms of higher plants.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ANESTHESIA_XY完成签到,获得积分0
刚刚
研友_Z1eDgZ发布了新的文献求助10
刚刚
Su发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI6.4应助MB1234567采纳,获得10
1秒前
passby完成签到,获得积分10
1秒前
落寞丹烟完成签到 ,获得积分10
1秒前
小洋芋完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
墨小菊完成签到 ,获得积分10
3秒前
行走的土豆完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
坚强打工人完成签到,获得积分10
4秒前
LI发布了新的文献求助10
5秒前
小巧的糊糊完成签到,获得积分10
6秒前
ww驳回了bkagyin应助
6秒前
彭于晏应助整齐的凡梦采纳,获得10
6秒前
Akim应助啊哈哈哈哈采纳,获得10
6秒前
lin01发布了新的文献求助10
6秒前
Y_完成签到,获得积分10
6秒前
墨小菊关注了科研通微信公众号
6秒前
宛秋发布了新的文献求助10
7秒前
丁双飞发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
Tomyyh发布了新的文献求助20
8秒前
頔頔哒哒发布了新的文献求助10
9秒前
小橙完成签到 ,获得积分10
9秒前
sanmu发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
肥鸟先飞发布了新的文献求助10
9秒前
CAROLALALA发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI6.2应助简单晓博采纳,获得10
9秒前
机灵瑛发布了新的文献求助20
9秒前
闲尾完成签到,获得积分10
10秒前
orixero应助受伤如萱采纳,获得10
10秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
《上海印钞厂志》 3000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
模型平均及其应用 900
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Évora na Idade Média 555
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7340567
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8953731
关于积分的说明 19005010
捐赠科研通 6992535
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3218765
关于科研通互助平台的介绍 2384377
邀请新用户注册赠送积分活动 2198756