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吕世友教授团队揭示参与植物表皮支链蜡质合成的关键因子

作者:生命科学学院   编辑:鲜文涛    来源:生命科学学院  发布时间:2022/01/05

近日,湖北大学生命科学学院、省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室吕世友教授团队在拟南芥表皮蜡质合成途径上取得重要的进展。相关研究成果以“Arabidopsis ACYL-ACTIVATING ENZYME 9(AAE9) encoding an isobutyl-CoA synthetase is a key factor connecting branched-chain amino acid catabolism with iso-branched wax biosynthesis(《拟南芥酰基激活酶9(AAE9)基因编码异丁酰辅酶A合成酶是连接支链氨基酸代谢和支链蜡质合成的关键因子》)”为题,在线发表于国际植物学重要期刊New Phytologist上。湖北大学科研助理李师鹏和山东师范大学生命科学学院讲师杨贤鹏为该论文共同一作,赵华燕教授和吕世友教授为共同通讯作者,湖北大学为第一单位(图1)。

图1.文章首页

植物表皮蜡质(wax)是覆盖在植物表面的一层疏水性脂类化合物,作为植物与外界环境相互作用的第一道屏障,在帮助植物适应外界生物胁迫和非生物胁迫方面起着重要作用。目前植物表皮蜡质合成的研究主要集中在直链蜡质组分的合成及调控方面。最新研究发现在拟南芥叶片和花的表面富含支链脂肪醇(iso-branched Alcohol)和支链烷烃(iso-branched Alkane)两种支链蜡质组分,但其合成途径仍不明确。吕世友教授团队通过突变体蜡质组分鉴定和外源支链分子喷施等手段首次证实了支链蜡质合成的起始分子来源于支链氨基酸缬氨酸的代谢产物——异丁酸。随后,该团队又采用图位克隆技术结合酶学分析等手段,克隆和鉴定了参与支链蜡质合成的一个酰基激活酶9(Acyl-activating enzyme 9,AAE9),并证实该酶是连接支链氨基酸代谢和支链蜡质合成两大途径的关键酶(图2),该酶的发现为支链蜡质合成来源提供了重要证据。

图2.拟南芥支链蜡质合成模式图

据悉,吕世友教授长期从事植物脂质生物学研究,自2019年1月加盟湖北大学生命科学学院以来,以湖北大学为第一单位或通讯作者单位在Nature Communications (IF=14.919)、PlantCell (IF=11.277)、NewPhytologist (IF=10.152)、Plant Physiology (2篇,IF=8.340)、Journal of Experimental Botany (IF=6.992)和Plant Journal (IF=6.486)等国际知名期刊或植物学经典杂志上发表多篇高水平文章,相关研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发专项和湖北大学人才专项基金等多项科研项目的支持。

论文链接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34942034/

(审稿:谢玉平)


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