Vooruitgang bij de analyse en evolutie van NAD-saneringsroute in planten

NAD (β-nicotinamide adenine dinucleotide) als een elektronenoverdrachtsdrager (co-enzym) neemt deel aan vele redoxreacties en is bij veel onderzoekers goed bekend. In het Preiss-handlerpad zijn nicotinezuur (NA) en een verscheidenheid aan Na-derivaten (glycosylatie, methylatie, enz.) Specifiek voor NAD-saneringssynthese in planten, maar tot nu toe het moleculaire mechanisme en de fysiologische functie van NA-derivaten in planten metabolisme is niet gemeld.

Eerdere studies door Wang Guodong onderzoeksgroep, Instituut voor genetica en ontwikkelingsbiologie, Chinese Academie van Wetenschappen toonden aan dat de O-glycosyleringsmodificatie van Na plantencellen zou kunnen beschermen tegen de toxiciteit veroorzaakt door overmatige accumulatie van Na tijdens zaadkieming, en de activiteit van NAOGT werd geleidelijk verkregen tijdens de evolutie van Cruciferae Plants, en de acquisitie van NAOGT-activiteit bood selectievoordelen voor planten om zich aan te passen aan het milieu (Li et al., plant Cell, 2015）。 Onlangs ontdekte het team van Wang Guodong dat in Arabidopsis een nieuwe type N-methyltransferase (NANMT, At3g53140-code) is verantwoordelijk voor de vorming van nicotinezuur N-gemethyleerde verbindingen (ook bekend als cucurbitacine). Ondertussen is N-gemethyleerde nicotinezuurmodificatie een andere vorm van plantenontgifting NA. De resultaten van uitgebreide evolutionaire en biochemische analyse tonen aan dat de functie van dit nieuwe nicotinezuur N-methyltransferase afkomstig is van de replicatie en functionele differentiatie van het COMT-gen (cafeïnezuur O-methyltransferase), dat betrokken is bij de biosynthese van plantenlignine. De oorspronkelijke COMT van planten behoudt ook zwakke NANMT-activiteit, wat aangeeft dat de acquisitie van NANMT-activiteit bijdraagt aan het behoud van het Preiss-handlerpad in het terrestrische plantengenoom tijdens de lange evolutie van planten.

De onderzoeksresultaten werden op 22 mei online gepubliceerd in Plant Physiology (DOI: 10.1104 / pp.17.00259). Li Wei, Zhang Fengxia en Wu Ranran van onderzoeksgroep Wang Guodong zijn de co-auteurs van dit artikel. Het project werd ondersteund door NSFC, "973" -project van het ministerie van wetenschap en technologie en State Key Laboratory of plant genomics. (Van Instituut voor genetische en ontwikkelingsbiologie, Chinese academie van wetenschappen, samengesteld door www.hsppharma.com)