Molecular dissection of prenyltransferase family involved in flavonoid functionalization and the enzyme engineering

参与类黄酮功能化和酶工程的异戊烯基转移酶家族的分子剖析

• 批准号: 21310141
• 负责人: YAZAKI Kazufumi
• 金额: $ 11.4万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21310141/
• 关键词: フラボノイド; プレニル化; 酵素工学; 膜蛋白質; プラスチド局在; プレニル化酵素; ポリフェノール; 二次代謝; 生合成; プラスチド; プレニル基転移酵素; イソプレノイド; 代謝工学; クララ; ホップ; 有用物質生産

The first isoflavone-specific prenyltransferase SfG6DT and the first chalcone-specific one SfiLDT have been cloned from cultured cells of Sophora flavescens by utilizing flavone-specific prenyltransferase SfN8DT-1. Both have 9 transmembrane alpha-helices and plastid-targeting signal, and by phylogenetic analysis it was turned out that all those flavonoid prenyltransferase belong to prenyltransferase family for vitamin E biosynthesis. Moreover, a new enzyme GmG4DT involved in phytoalexin biosynthesis in soybean has been identified. Beyond Leguminosae, flavonioid prenyltransferases have been isolated in Macaranga tanarius(Euphorbiaceae), as well. By making serial chimeric enzyme between SfN8DT and SfG6DT, a determinant region for substrate recognition could be determined. Furthermore, metabolic engineering using those enzyme genes have been carried out in plant and bacterial hosts.

利用黄酮特异性异戊二烯基转移酶 SfN8DT-1，从苦参培养细胞中克隆出第一个异黄酮特异性异戊二烯基转移酶 SfG6DT 和第一个查耳酮特异性异戊二烯基转移酶 SfiLDT。两者均具有 9 个跨膜 α 螺旋和质体靶向信号，通过系统发育分析发现，所有这些黄酮类异戊二烯转移酶均属于用于维生素 E 生物合成的异戊二烯转移酶家族。此外，还鉴定出一种参与大豆植物抗毒素生物合成的新酶GmG4DT。除了豆科植物之外，类黄酮异戊烯基转移酶也在血桐（大戟科）中分离出来。通过在SfN8DT和SfG6DT之间制作串联嵌合酶，可以确定底物识别的决定区。此外，使用这些酶基因的代谢工程已经在植物和细菌宿主中进行。

项目成果

Prenyltransferase involved in the coupling of polyphenol and isoprenoid unit in plants

异戊二烯转移酶参与植物中多酚和类异戊二烯单元的偶联

• 发表时间: 2009
• 作者: Toshiya Kubota;Yuta Hamazoe;Shuhei Hashiguchi;Daisuke Ishibashi;Kazuyuki Akasaka;Noriyuki Nishida;Shigeru Katamine;Suehiro Sakaguchi;Ryota Kuroki;Toshihiro Nakashima;Kazuhisa Sugimura;矢崎一史
• 通讯作者: 矢崎一史

生合成と蓄積に関する植物細胞の役割分担

植物细胞在生物合成和积累方面的角色共享

• 发表时间: 2009
• 作者: Yazaki;K.;猪ノ口裕二;増田豪; 杉山直幸; 石濱泰;有本博一;Yoshiteru Oshima;J.Wada;上杉志成;有本博一;矢崎一史
• 通讯作者: 矢崎一史

植物の芳香族化合物の高機能化を司るプレニル化酵素

控制植物中芳香化合物的高功能性的异戊二烯化酶

• 发表时间: 2011
• 作者: 藤村信平;菊地晴久;中村哲也;倉田祥一朗;加藤泰弘;大島吉輝;矢崎一史
• 通讯作者: 矢崎一史

Production of prenylated flavonoids in tomato fruits expressing a prenyltransferase gene from Streptomyces coelicolor A3(2)

• DOI: 10.1111/j.1438-8677.2010.00409.x
• 发表时间: 2011-03-01
• 期刊: PLANT BIOLOGY
• 影响因子: 3.9
• 作者: Koeduka, T.;Shitan, N.;Yazaki, K.
• 通讯作者: Yazaki, K.

プレニルトランスフェラーゼ及びカルコンイソメラーゼを果実特異的に発現する形質転換トマトの解析

以水果特异性方式表达异戊烯基转移酶和查耳酮异构酶的转化番茄的分析

• 发表时间: 2011
• 作者: Tomohiro;T.;川崎崇
• 通讯作者: 川崎崇