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JAR | 郭新紅/開國銀教授團隊合作揭示茉莉酸響應性轉錄因子SmbHLH60調節丹參中酚酸和花青素合成的分子機制
2022年02月26日    查看

丹參是唇形科的一種著名的中藥材,尤其對心腦血管疾病具有極高的藥用價值。過去研究表明,茉莉酸 (JA) 信号通路在提升次生代謝物的生物合成中起重要作用,并且該過程受到MYC2轉錄因子的調節。然而,目前關于JA信号調控丹參中次級代謝物質合成的機制尚不完全清楚。

近日,2003网站太阳集团郭新紅教授與浙江中醫藥大學藥學院開國銀教授團隊合作在Journal of Advanced Research在線發表了一篇題為SmbHLH60 and SmMYC2 antagonistically regulate phenolic acids and anthocyanins biosynthesis in Salvia miltiorrhiza的研究論文,解析了MeJA 響應性 bHLH 轉錄因子提高丹參中生物活性化合物酚酸和花青素生物合成的分子機制。

該研究在丹參中鑒定并表征了由 MeJA 最為顯著負調控的新型bHLH轉錄因子SmbHLH60,并且SmbHLH60過表達毛狀根中的酚酸和花青素含量顯著降低,而通過CRISPR/Cas9敲除SmbHLH60則導緻毛狀根中酚酸和花青素含量的有效提高。該研究還發現SmbHLH60的表達與酚酸和花青素濃度呈負相關,同時,參與花青素和酚酸合成的關鍵基因在SmbHLH60敲除系中上調,而在SmbHLH60過表達株系中下調。

在此基礎上,該研究進一步解析了SmbHLH60 調節丹參中次級代謝過程的分子機制。結果顯示,SmbHLH60 可以直接結合SmTAT1和SmDFR等靶基因的啟動子抑制它們的表達并導緻丹參中酚酸和花青素生物合成的顯著抑制,而CRISPR/Cas9 産生的SmbHLH60敲除系則具有相關的效果。此外,研究結果還揭示了SmbHLH60可以和 SmMYC2形成異二聚體,以拮抗的方式調節酚酸和花青素的生物合成。

Proposed mechanism for the regulation of phenolic acids biosynthesis by SmbHLH60 in S. miltiorrhiza

綜上所述,該研究發現了一種新型轉錄因子 SmbHLH60通過轉錄抑制SmTAT1和SmDFR負調控丹參中酚酸和花青素的生物合成。此外,SmbHLH60還通過與SmMYC2形成異二聚體的方式拮抗調節丹參次級代謝物質合成。該研究結果為MeJA介導的丹參次生代謝物生物合成調控的分子機制提供了新的見解

原文鍊接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2090123222000492?via%3Dihub#!