Cytochrome b5 diversity in green lineages preceded the evolution of syringyl lignin biosynthesis

木质素 生物 多样性(政治) 生物合成 植物 生物化学 基因 人类学 社会学
作者
Xianhai Zhao,Yunjun Zhao,Qing‐Yin Zeng,Chang‐Jun Liu
出处
期刊:The Plant Cell [Oxford University Press]
卷期号:36 (7): 2709-2728 被引量:3
标识
DOI:10.1093/plcell/koae120
摘要

Lignin production marked a milestone in vascular plant evolution, and the emergence of syringyl (S) lignin is lineage specific. S-lignin biosynthesis in angiosperms, mediated by ferulate 5-hydroxylase (F5H, CYP84A1), has been considered a recent evolutionary event. F5H uniquely requires the cytochrome b5 protein CB5D as an obligatory redox partner for catalysis. However, it remains unclear how CB5D functionality originated and whether it coevolved with F5H. We reveal here the ancient evolution of CB5D-type function supporting F5H-catalyzed S-lignin biosynthesis. CB5D emerged in charophyte algae, the closest relatives of land plants, and is conserved and proliferated in embryophytes, especially in angiosperms, suggesting functional diversification of the CB5 family before terrestrialization. A sequence motif containing acidic amino residues in Helix 5 of the CB5 heme-binding domain contributes to the retention of CB5D function in land plants but not in algae. Notably, CB5s in the S-lignin-producing lycophyte Selaginella lack these residues, resulting in no CB5D-type function. An independently evolved S-lignin biosynthetic F5H (CYP788A1) in Selaginella relies on NADPH-dependent cytochrome P450 reductase as sole redox partner, distinct from angiosperms. These results suggest that angiosperm F5Hs coopted the ancient CB5D, forming a modern cytochrome P450 monooxygenase system for aromatic ring meta-hydroxylation, enabling the reemergence of S-lignin biosynthesis in angiosperms.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
Octopus发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
PigaChu完成签到,获得积分10
3秒前
Owen应助hwezhu采纳,获得10
3秒前
何垚发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
科研通AI2S应助theverve采纳,获得10
4秒前
嘻嘻发布了新的文献求助10
5秒前
xiuuu发布了新的文献求助10
5秒前
Quan发布了新的文献求助10
5秒前
宋宋完成签到,获得积分10
5秒前
科研通AI2S应助科研小趴菜采纳,获得10
6秒前
等待的凝芙完成签到,获得积分10
6秒前
甜美浩然关注了科研通微信公众号
7秒前
user_huang完成签到,获得积分10
8秒前
谨慎的访云完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
Cloud9发布了新的文献求助10
8秒前
李李完成签到,获得积分10
8秒前
Lalabi8bola完成签到,获得积分10
8秒前
受伤雨南发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
小马甲应助十二采纳,获得10
9秒前
chiweiyoung完成签到,获得积分10
10秒前
怪叔叔完成签到,获得积分10
10秒前
缓慢修杰发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
long0809完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
qqj完成签到,获得积分10
12秒前
xiaoliu完成签到,获得积分10
12秒前
muadqwq完成签到,获得积分10
13秒前
carl完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
高分求助中
Africanfuturism: African Imaginings of Other Times, Spaces, and Worlds 3000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2000
The Oxford Encyclopedia of the History of Modern Psychology 2000
Synthesis of 21-Thioalkanoic Acids of Corticosteroids 1000
Electron microscopy study of magnesium hydride (MgH2) for Hydrogen Storage 1000
Structural Equation Modeling of Multiple Rater Data 700
 Introduction to Comparative Public Administration Administrative Systems and Reforms in Europe, Third Edition 3rd edition 590
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3886263
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3428446
关于积分的说明 10760608
捐赠科研通 3153270
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1740996
邀请新用户注册赠送积分活动 840424
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 785378