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《王国栋研究组发现非活性查尔酮异构酶促进啤酒花黄腐醇生物合成》

  • 来源专题：人类遗传资源和特殊生物资源流失
  • 编译者： yanyf@mail.las.ac.cn
  • 发布时间：2018-07-11

  • 2018年5月15日，美国科学院院报《PNAS》杂志在线发表中国科学院遗传与发育生物学研究所王国栋研究组，美国北德州大学Richard Dixon研究组和美国麻省理工学院Jing-Ke Weng研究组合作题为“Noncatalytic chalcone isomerase-fold proteins in Humulus lupulus are auxiliary components in prenylated flavonoid biosynthesis”的研究论文。该论文发现并鉴定两个不具备催化活性的查尔酮异构酶（CHIL1和CHIL2）参与并调控啤酒花中黄腐醇的生物合成。 黄腐醇和脱甲基黄腐醇是啤酒花（Humulus lupulus L.）雌花腺毛特异产生的重要次生代谢产物，属于异戊烯基化查尔酮类化合物。这类化合物不但会影响啤酒的风味和品质，同时具有抗癌、抗氧化、调节人体代谢平衡等很重要的药理功效，是目前发现的功效最强的植物雌激素。

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相关报告

  • 《遗传发育所发现糖鞘脂MacCer与Wnt相互作用促进神经突触生长》
    • 来源专题：中国科学院亮点监测
    • 编译者：yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间：2019-01-10
    • 脂质作为细胞膜组分和信号分子，对神经系统的发育与功能至关重要。多种参与脂代谢的基因突变后导致神经系统疾病。但脂质种类繁多并在合成代谢通路中相互转化，哪些脂质参与调控神经发育及其相关调控机制是神经生物学领域的重大科学问题。 　　中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员张永清实验室以传统的模式生物果蝇为材料，通过遗传筛选，发现糖鞘脂 (GSL) 合成通路中的多个基因调控神经突触的生长。进一步的遗传分析结合脂质特异抗体染色发现GSL甘露糖-葡萄糖神经酰胺 (MacCer) 促进突触生长。GSL在生物膜上与固醇组装成脂筏。通过药物学实验结合遗传分析发现MacCer促进突触生长依赖于脂筏。许多蛋白与脂筏结合并参与信号转导，例如生长因子Wnt1/Wingless (Wg)可特异地与脂筏结合并激活信号通路促进突触生长，并且Wg信号通路的激活依赖于其与脂筏的结合。进一步的研究表明MacCer在神经突触中与Wg共定位，并正调控Wg水平从而影响Wg信号通路活性。为了进一步研究MacCer是如何与Wg相互作用的，他们与法国马赛大学教授Jacques Fantini实验室合作，通过分子模拟和脂质生化试验发现，Wg中有一个包含15个氨基酸的短肽能特异性地与MacCer结合。进一步的体内实验验证两者的结合影响MacCer与Wg共定位并调控神经突触的生长。综上所述，该研究首次发现糖鞘脂MacCer通过调控Wg信号通路促进突触发育。 　　该研究结果于10月25日在线发表于国际期刊eLife。张永清实验室博士后黄琰为论文第一作者。该研究得到科技部、国家自然科学基金委和中国科学院的支持。
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  • 《中日科学家合作研究发现了影响木质素合成的关键酶》
    • 来源专题：农业科技前沿与政策咨询快报
    • 编译者：李楠
    • 发布时间：2017-11-28
    • 乙醇，俗称酒精，是一种清洁、可再生的生物燃料。传统的酒精生产是通过甘蔗中的蔗糖或玉米淀粉中的葡萄糖发酵而成。近年来，随着人们对生物燃料需求量的不断增加，甘蔗叶、玉米秸秆、稻草等植物中非食用部分的纤维素被用来作为生物乙醇生产的原材料。然而，由于纤维素与植物细胞壁中的木质素有交联作用，很难从纤维素中分解出葡萄糖。木质素是一种复杂的高聚物，使植物具备强抗折性和结构完整性。然而，为了在生物乙醇生产中更高效地利用纤维素，需要昂贵、复杂的步骤来减少木质素带来的障碍。 水稻及其它谷类属于禾本科，这些植物茎叶上的木质素包含一种名为麦黄酮的特殊成分。香港大学（University of Hong Kong）植物生化学家卢思聪（Clive Lo Sze-chung）博士及其学生林佩莹（Lydia Lam Pui-ying）博士，与日本东京大学的木质素专家飞松裕基（Yuki Tobimatsu）博士合作研究发现，敲除麦黄酮化合物中的一个关键酶——黄酮合酶Ⅱ（FNSII）后，就不会再生成麦黄酮，而且稻草中的木质素也减少了约三分之一。此外，在没有任何化学方法的干预下，纤维素降解所产生的葡萄糖也增加了37%。这一研究突破近日发表在著名的植物科学期刊《植物生理学报》（Plant Physiology）。 卢思聪博士指出：“这是首次通过干扰麦黄酮合成来减少稻草细胞壁中的木质素含量，更重要的是，没有对水稻生长和产量造成负面影响。”由于禾本科植物的木质素都含有麦黄酮，这一策略可以用于玉米、小麦、大麦等谷物，以及高梁、柳枝稷这些在世界各地广泛种植且专为乙醇生产的禾本科植物，以便更有效地将这些植物用作生产生物燃料的原材料。纤维素降解产生的葡萄糖可以用来生产生物乙醇。换句话说，木质素处理成本降低，乙醇产量增加，因此用这种稻草来生产乙醇更加有效。 林佩莹博士最近获得了日本学术振兴会（Japan Society for the Promotion of Science, JSPS）外国人特别研究员资格，将于今年九月份在东京大学开始其博士后研究。她表示：“我非常荣幸能够从事一项裨益社会的研究项目。作为一名香港人，一直以来我受到的教育就是要快速、高效地工作。在东京大学的八个月研究期间，东大学生极端谨慎、精准做实验的态度给我留下了非常深刻的印象。我今天做研究时，也时常告诫自己，除了速度和效率，还要力求完美。” （编译 李楠）
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