關(guān)于水稻中維生素A的途徑
食物中缺乏維生素A是全世界健康問題的主要原因,可導(dǎo)致失明甚至死亡。這在閾值或第三世界國家尤其是一個問題,因為兒童可能因營養(yǎng)不良而缺乏維生素A或其前體β-胡蘿卜素。在它們的許多功能中,類胡蘿卜素負責(zé)甘薯的鮮橙色以及它們的同名胡蘿卜。由于其強烈的顏色,β-胡蘿卜素在食品工業(yè)中用于軟飲料,酸奶和其他食品,被稱為食品著色E160。水稻是亞洲最重要的基本營養(yǎng)素,其果仁中沒有β-胡蘿卜素,但水稻葉片中含有類胡蘿卜素。這些長的脂溶性色素不僅在植物中用于光合作用,
β-胡蘿卜素的第一個前體之一是八氫番茄紅素,它是無色的,不溶于水,可以在質(zhì)體細胞器的脂質(zhì)雙層中找到 - 換句話說,在這些封閉的細胞區(qū)室的外層,參與許多過程包括光合作用。在這里,酶八氫番茄紅素去飽和酶(PDS)將八氫番茄紅素轉(zhuǎn)化為下一個合成中間體,其已經(jīng)具有淡黃色。生物學(xué)系Peter Beyer教授和弗萊堡大學(xué)化學(xué)與藥學(xué)院Oliver Einsle教授實驗室的研究人員成功闡明了水稻中八氫番茄紅素去飽和酶的三維結(jié)構(gòu)。與八氫番茄紅素轉(zhuǎn)化機制有關(guān)。為了實現(xiàn)這一目標,Sandra Gemmecker博士和Anton Brausemann不得不分離出高純度的酶并使其結(jié)晶,因此他們可以通過X射線衍射實驗獲得三維結(jié)構(gòu)圖像。然后他們發(fā)現(xiàn)PDS部分浸沒在脂質(zhì)雙層中質(zhì)體細胞器包含疏水隧道,通向其內(nèi)部。八氫番茄紅素分子進入該隧道并到達酶的反應(yīng)中心時開始催化,其中一半的八氫番茄紅素分子轉(zhuǎn)化為下一個中間類胡蘿卜素階段。在這個中間產(chǎn)品以與它相同的方式離開隧道后,它進入第一個旁邊的另一個PDS酶,在那里完全轉(zhuǎn)化。稱為醌的輔助分子然后再生酶。醌通過相同的隧道進入酶并吸收多余的電子,從而為下一個反應(yīng)循環(huán)制備酶。
如果植物中的PDS酶不能正常發(fā)揮作用,例如由于與除草劑的反應(yīng),則植物的幼苗變得蒼白而發(fā)白而不是綠色,并且植物在幾天內(nèi)死亡。自二十世紀初以來,世界各地的科學(xué)家一直致力于揭示胡蘿卜素合成的確切機制。然而,由于各種酶復(fù)合物的復(fù)雜組成以及它們在植物細胞中的數(shù)量相對較少,這已被證明是困難的。弗萊堡大學(xué)的研究人員使用專業(yè)技術(shù)闡明了PDS酶的結(jié)構(gòu):他們在分離PDS期間添加了一種去甲腎上腺素,一種在20世紀70年代開發(fā)的除草劑。由于norflurazon的存在,PDS被停用,因此不再適用于生長中的植物,導(dǎo)致它漂白和死亡。因此,了解這種漂白除草劑在酶中的位置和方向?qū)τ谘芯咳藛T在未來開發(fā)新藥時非常有用?,F(xiàn)在還可以誘導(dǎo)酶序列的特定變化,并使用生物技術(shù)程序使作物優(yōu)于雜草。
推薦內(nèi)容
-
光驅(qū)動的細菌信號可以提供線索來抵御危險的感染
從復(fù)雜到簡單,所有生命形式都有將環(huán)境線索轉(zhuǎn)化為細胞行為的機制,幫助它們生存。這種普遍的活動可能是理解常見細菌如何轉(zhuǎn)化為人類致命...
-
基因組測序取代了標準耐藥性測試
來自CRyPTIC聯(lián)盟的國際研究團隊在抗擊結(jié)核病方面取得了重要進展:對10,000多種病原體菌株進行的大規(guī)?;蚪M分析表明,基因組測序可以改善
-
寄生黃蜂為毀滅性的百合甲蟲提供了希望
由于百合葉甲蟲在全州許多地區(qū),東北部和加拿大都遭到破壞,因此紐約州的許多園丁已經(jīng)放棄了種植百合花。但現(xiàn)在研究人員通過康奈爾農(nóng)業(yè)...
-
微生物組研究表明海洋線蟲不挑食
海底真的爬滿了線蟲。一平方米的沉積物可以包含來自數(shù)百種物種的數(shù)百萬種蠕蟲。在這么緊湊的地方,每個人如何吃飽?加州大學(xué)河濱分校的研究
-
第一個膠質(zhì)母細胞瘤患者在UH治療了基因改變的脊髓灰質(zhì)炎病毒
塞德曼大學(xué)醫(yī)院癌癥中心(UH)在一項新的臨床試驗中治療了第一個病人,以驗證脊髓灰質(zhì)炎病毒對膠質(zhì)母細胞瘤(GBM)的創(chuàng)新作用。膠質(zhì)母細胞瘤...
-
鳥類DNA顯示近親繁殖與較短的壽命有關(guān)
根據(jù)東英吉利大學(xué)(UEA)的最新研究,預(yù)測壽命的DNA片段在近交系的鳥類中較短。今天發(fā)表的研究結(jié)果表明,近親繁殖可能與更短的壽命有關(guān)。該團
-
用微生物產(chǎn)生的毒素 細菌證明老狗可以學(xué)習(xí)新的技巧
一些新發(fā)現(xiàn)的毒素,一些細菌用于抵御競爭細菌,在微生物統(tǒng)治的爭奪戰(zhàn)中脫穎而出。雖然已經(jīng)在細菌中發(fā)現(xiàn)了許多致命的物質(zhì),但這種以前未...
-
研究人員揭示了植物 真菌共生的核心基因組
博伊斯湯普森研究所(BTI)的研究人員進行的一項新研究發(fā)現(xiàn)了一種名副其實的基因庫,這些基因被植物用來與真菌形成共生關(guān)系,大大增加了這種
-
個性化癌癥疫苗 突破性的交付可能會提供更好的結(jié)果
迄今為止,市場上唯一可用的治療性癌癥疫苗在臨床試驗中顯示出非常有限的功效。EPFL研究人員目前正在研究替代方案。他們開發(fā)了一個平臺,該
-
許多患者未接受鼻竇 咽喉 耳部感染的一線治療
研究人員現(xiàn)已表明,在不同治療中心出現(xiàn)鼻竇,咽喉或耳朵感染的患者中,只有一半的患者接受了推薦的一線抗生素,遠低于行業(yè)標準的80%。這項