Arabic
Albanian
Arabic
Armenian
Azerbaijani
Belarusian
Bengali
Bosnian
Catalan
Czech
Danish
Deutsch
Dutch
English
Estonian
Finnish
Français
Greek
Haitian Creole
Hebrew
Hindi
Hungarian
Icelandic
Indonesian
Irish
Italian
Japanese
Korean
Latvian
Lithuanian
Macedonian
Mongolian
Norwegian
Persian
Polish
Portuguese
Romanian
Russian
Serbian
Slovak
Slovenian
Spanish
Swahili
Swedish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
Български
中文(简体)
中文(繁體)
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 2017-Jul

Unearthing a sesterterpene biosynthetic repertoire in the Brassicaceae through genome mining reveals convergent evolution.

يمكن للمستخدمين المسجلين فقط ترجمة المقالات
الدخول التسجيل فى الموقع
يتم حفظ الارتباط في الحافظة
Ancheng C Huang
Satria A Kautsar
Young J Hong
Marnix H Medema
Andrew D Bond
Dean J Tantillo
Anne Osbourn

الكلمات الدالة

نبذة مختصرة

Sesterterpenoids are a rare terpene class harboring untapped chemodiversity and bioactivities. Their structural diversity originates primarily from the scaffold-generating sesterterpene synthases (STSs). In fungi, all six known STSs are bifunctional, containing C-terminal trans-prenyltransferase (PT) and N-terminal terpene synthase (TPS) domains. In plants, two colocalized PT and TPS gene pairs from Arabidopsis thaliana were recently reported to synthesize sesterterpenes. However, the landscape of PT and TPS genes in plant genomes is unclear. Here, using a customized algorithm for systematically searching plant genomes, we reveal a suite of physically colocalized pairs of PT and TPS genes for the biosynthesis of a large sesterterpene repertoire in the wider Brassicaceae. Transient expression of seven TPSs from A. thaliana, Capsella rubella, and Brassica oleracea in Nicotiana benthamiana yielded fungal-type sesterterpenes with tri-, tetra-, and pentacyclic scaffolds, and notably (-)-ent-quiannulatene, an enantiomer of the fungal metabolite (+)-quiannulatene. Protein and structural modeling analysis identified an amino acid site implicated in structural diversification. Mutation of this site in one STS (AtTPS19) resulted in premature termination of carbocation intermediates and accumulation of bi-, tri-, and tetracyclic sesterterpenes, revealing the cyclization path for the pentacyclic sesterterpene (-)-retigeranin B. These structural and mechanistic insights, together with phylogenetic analysis, suggest convergent evolution of plant and fungal STSs, and also indicate that the colocalized PT-TPS gene pairs in the Brassicaceae may have originated from a common ancestral gene pair present before speciation. Our findings further provide opportunities for rapid discovery and production of sesterterpenes through metabolic and protein engineering.

انضم إلى صفحتنا على الفيسبوك

قاعدة بيانات الأعشاب الطبية الأكثر اكتمالا التي يدعمها العلم

  • يعمل في 55 لغة
  • العلاجات العشبية مدعومة بالعلم
  • التعرف على الأعشاب بالصورة
  • خريطة GPS تفاعلية - ضع علامة على الأعشاب في الموقع (قريبًا)
  • اقرأ المنشورات العلمية المتعلقة ببحثك
  • البحث عن الأعشاب الطبية من آثارها
  • نظّم اهتماماتك وابقَ على اطلاع دائم بأبحاث الأخبار والتجارب السريرية وبراءات الاختراع

اكتب أحد الأعراض أو المرض واقرأ عن الأعشاب التي قد تساعد ، واكتب عشبًا واطلع على الأمراض والأعراض التي تستخدم ضدها.
* تستند جميع المعلومات إلى البحوث العلمية المنشورة

Google Play badgeApp Store badge