UDP--葡萄糖轉移酶UGT73AM3調節(jié)黃瓜苦味三萜的糖基化.pdf

1、植物已經發(fā)展出很大的可塑性來以適應外部環(huán)境。通過糖基化過程產生的大量結構多樣的代謝物是導致這種可塑性的一種潛在機制。葫蘆素是一類高度氧化的四環(huán)三萜類化合物，其主要存在于葫蘆科中。在黃瓜中，主要苦味物質是葫蘆素C(CuC)。在以前的研究中，確定了9種CuC生物合成的酶。然而，UGT參與CuC代謝尚未見報道。通過應用轉錄組學和代謝組學方法，本論文發(fā)現UGT73AM3是參與黃瓜CuC糖基化的CuC3-O葡萄糖基轉移酶。本文的主要結果如下:

2、r>　　1.本研究從大約37 kg具有苦味的自交系9930的葉片中分離葫蘆素C的糖基化產物。NMR數據表明該糖基化化合物應當是CuC的3-O-β-D-葡萄糖苷。黃瓜葉中CuC糖苷的存在有力地證明了葡糖基化參與CuC代謝。
　　2.利用MTT測定實驗，本研究對該葡糖基化過程是否來改變CuC的細胞毒性進行了測試。從IC50的比較結果顯示CuC糖苷配基比葡糖基化CuC具有高得多的細胞毒性。
　　3.綜合利用不同發(fā)育階段的9930葉

3、片中CuC和CuC3-O-β-吡喃葡萄糖苷的詳細積累模式及相對應時期的轉錄組數據相關聯(lián)性來篩選候選基因，獲得5個候選UGTs。
　　4.利用體外酶促實驗對純化的候選糖基轉移酶進行測試，實驗結果表明UGT73AM3可以催化CuC3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷產物的形成。黃瓜的子葉瞬時過表達UGT73AM3可顯著增加CuC3-O-β-吡喃葡萄糖苷的代謝水平。
　　5.與其他類型的酶相比，功能性UGT通常具有相對范圍較寬的糖受體底物

4、。本研究以三萜類化合物為底物進行測試，UGT73AM3不能使這些三萜類化合物葡糖基化。進一步擴大糖受體底物的范圍，對包括類黃酮和酚酸進行體外測試發(fā)現UGT73AM3只具有對柚皮素的糖基化能力。
　　6.測定了UGT73AM3對CuC和柚皮素的基本動力學參數。實驗結果中盡管UGT73AM3對CuC(9.3μM)的Km值比柚皮素(82.6μM)低約10倍，但UGT73AM3對CuC(5.33×10-5 s-1)的Kcat值遠低于柚皮素