The discovery and characterization of AeHGO in the branching route from shikonin biosynthesis to shikonofuran in Arnebia euchroma

萘醌 生物合成 紫草科 化学 支化(高分子化学) 立体化学 立体选择性 代谢途径 生物化学 新陈代谢 生物 基因 植物 有机化学 催化作用
作者
Ruishan Wang,Changzheng Liu,Chaogeng Lyu,Jiahui Sun,Chuanzhi Kang,Ying Ma,Xiufu Wan,Juan Guo,Linyuan Shi,Jin‐Ye Wang,Luqi Huang,Sheng Wang,Lanping Guo
出处
期刊:Frontiers in Plant Science [Frontiers Media]
卷期号:14: 1160571-1160571 被引量:5
标识
DOI:10.3389/fpls.2023.1160571
摘要

Shikonin derivatives are natural naphthoquinone compounds and the main bioactive components produced by several boraginaceous plants, such as Lithospermum erythrorhizon and Arnebia euchroma. Phytochemical studies utilizing both L. erythrorhizon and A. euchroma cultured cells indicate the existence of a competing route branching out from the shikonin biosynthetic pathway to shikonofuran. A previous study has shown that the branch point is the transformation from (Z)-3’’-hydroxy-geranylhydroquinone to an aldehyde intermediate (E)-3’’-oxo-geranylhydroquinone. However, the gene encoding the oxidoreductase that catalyzes the branch reaction remains unidentified. In this study, we discovered a candidate gene belonging to the cinnamyl alcohol dehydrogenase family, AeHGO, through coexpression analysis of transcriptome data sets of shikonin-proficient and shikonin-deficient cell lines of A. euchroma. In biochemical assays, purified AeHGO protein reversibly oxidized (Z)-3’’-hydroxy-geranylhydroquinone to produce (E)-3’’-oxo-geranylhydroquinone followed by reversibly reducing (E)-3’’-oxo-geranylhydroquinone to (E)-3’’-hydroxy-geranylhydroquinone, resulting in an equilibrium mixture of the three compounds. Time course analysis and kinetic parameters showed that the reduction of (E)-3’’-oxo-geranylhydroquinone was stereoselective and efficient in presence of NADPH, which determined that the overall reaction proceeded from (Z)-3’’-hydroxy-geranylhydroquinone to (E)-3’’-hydroxy-geranylhydroquinone. Considering that there is a competition between the accumulation of shikonin and shikonofuran derivatives in cultured plant cells, AeHGO is supposed to play an important role in the metabolic regulation of the shikonin biosynthetic pathway. Characterization of AeHGO should help expedite the development of metabolic engineering and synthetic biology toward production of shikonin derivatives.
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
嗡嗡完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
博慧发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
LLL完成签到,获得积分10
1秒前
Owen的应助被HM采纳,获得10
1秒前
goodbuhui完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
JIECHENG完成签到 ,获得积分10
2秒前
巴啦啦能量完成签到,获得积分10
3秒前
非酋本酋完成签到,获得积分10
3秒前
橙小满完成签到 ,获得积分10
3秒前
嘴角上扬完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
心浅完成签到 ,获得积分10
3秒前
粟粟完成签到,获得积分10
3秒前
冷静初彤完成签到,获得积分10
4秒前
天师热风发布了新的文献求助10
5秒前
平平无奇历飞雨完成签到,获得积分10
5秒前
noahxinny发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
科研通AI6.4的应助被chen采纳,获得10
5秒前
大星完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
Tiko发布了新的文献求助10
5秒前
如意芙发布了新的文献求助10
6秒前
卷卷完成签到 ,获得积分10
6秒前
冷静初彤发布了新的文献求助20
6秒前
6秒前
6秒前
yao发布了新的文献求助10
7秒前
籽籽完成签到,获得积分10
7秒前
Endnote完成签到,获得积分10
7秒前
JABBA发布了新的文献求助10
7秒前
JamesPei的应助被musicyy222采纳,获得10
8秒前
8秒前
紫衬衫完成签到,获得积分10
8秒前
博慧完成签到,获得积分10
8秒前
HuiLang的应助被缓慢的蜗牛采纳,获得10
8秒前
djh123完成签到,获得积分10
8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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Sustainable Engineered Micro/Nanofibers and Hybrid Nanocomposites for Environmental Remediation 400
Ecotourism 400
Liquidus diagram and viscosity estimation in pseudo-binary system Li2B6O10–LiF 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8076652
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9494616
关于积分的说明 21382290
捐赠科研通 7644690
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3400174
关于科研通互助平台的介绍 2529895
邀请新用户注册赠送积分活动 2438810