Identification of UDP-rhamnosyltransferases and UDP-galactosyltransferase involved in flavonol glycosylation in Morella rubra.
Identification of UDP-rhamnosyltransferases and UDP-galactosyltransferase involved in flavonol glycosylation in Morella rubra.
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羊肚菌中参与黄酮醇糖基化的 UDP-鼠李糖基转移酶和 UDP-半乳糖基转移酶的鉴定
DOI：
10.1093/hr/uhac138
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发表时间：
2022
影响因子：
8.7
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
黄酮醇糖苷是一种促进健康的植物化学物质，对人体营养和植物抵御环境胁迫具有重要作用。糖基化修饰极大地丰富了黄酮醇的多样性。杨梅科植物红色莫雷拉含有大量的杨梅素3-O-鼠李糖苷(M3Rha)、3-O-鼠李糖苷(Q3Rha)和3-O-半乳糖苷(Q3Gal)。在本研究中，Mr UGT78R1和Mr UGT78R2被鉴定为两个功能性的UDP-鼠李糖基转移酶，而Mr UGT78W1被鉴定为UDP-半乳糖基转移酶。定点突变证实Pro143和Asn386是Mr UGT78R1鼠李糖基转移活性的重要残基，而Mr UGT78W1的两个对应位置(即Ser147和Asn370)也在半乳糖转移活性中发挥重要作用。这三个Mr UGT在烟草中的瞬时表达数据验证了Mr UGT78R1和Mr UGT78R2作为鼠李糖基转移酶和Mr UGT78W1作为半乳糖基转移酶在黄酮醇糖基化中的功能。这项工作丰富了对植物中UDP-鼠李糖基转移酶多样性的认识，并确定了对鼠李糖基转移酶和半乳糖基转移酶都重要的两个氨基酸位置。
Flavonol glycosides are health-promoting phytochemicals important for human nutrition and plant defense against environmental stresses. Glycosylation modification greatly enriches the diversity of flavonols. Morella rubra, a member of the Myricaceae, contains high amounts of myricetin 3-O-rhamnoside (M3Rha), quercetin 3-O-rhamnoside (Q3Rha), and quercetin 3-O-galactoside (Q3Gal). In the present study, MrUGT78R1 and MrUGT78R2 were identified as two functional UDP-rhamnosyltransferases, while MrUGT78W1 was identified as a UDP-galactosyltransferase. Site-directed mutagenesis identified Pro143 and Asn386 as important residues for rhamnosyl transfer activity of MrUGT78R1, while the two corresponding positions in MrUGT78W1 (i.e. Ser147 and Asn370) also play important roles in galactosyl transfer activity. Transient expression data for these three MrUGTs in Nicotiana benthamiana tested the function of MrUGT78R1 and MrUGT78R2 as rhamnosyltransferases and MrUGT78W1 as a galactosyltransferase in glycosylation of flavonols. This work enriches knowledge of the diversity of UDP-rhamnosyltransferase in planta and identifies two amino acid positions important for both rhamnosyltransferase and galactosyltransferase.
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