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上海市资源植物功能基因组学实验室
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科研成果

  辅酶Q(coenzyme Q,CoQ),又称泛醌(ubiquinone),是一类存在于所有真核生物和部分细菌的萜苯醌类化合物,是呼吸链的电子传递体,也是人体必需的营养物质。人体缺乏辅酶Q会导致严重的疾病,影响神经系统、骨骼肌、心脏、肾脏等组织和器官的功能。随着年龄的增加,成年人体内的辅酶Q含量逐渐降低,此外服用他汀类药物、其他疾病等因素也会造成辅酶Q的继发性缺乏。外源补充辅酶Q可一定程度改善辅酶Q缺乏的症状。我们可以从日常饮食中补充辅酶Q。然而,作物及果蔬中的辅酶Q含量较低,常规植物性食材不足以满足人体需求。

  近期,上海辰山植物园陈晓亚课题组辅酶Q研究小组在Metabolic Engineering上发表了题为Engineering high coenzyme Q10 tomato研究论文。通过在番茄果实中同时特异表达辅酶Q合成途径四个关键酶,获得了果实中辅酶Q含量积累丰富的番茄株系HUCD,其辅酶Q含量约为野生型的7倍(0.15 mg/g果实干重)。

 

 

  四个关键酶分别为产生对羟基苯甲酸(4-HB)的分支酸裂合酶UbiC,甲羟戊酸途径(MVA pathway)关键酶HMGR,线粒体中负责聚异戊二烯焦磷酸侧链合成的酶DPS和对羟基苯甲酸异戊二烯焦磷酸转移酶Coq2。

 

 

 

  药用植物与次生代谢研究组博士后范航为第一作者,许晶晶副研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金委员会、国家重点研发计划、中国科学院以及上海市绿化和市容管理局辰山专项的资助。

  论文链接:https://doi.org/10.1016/j.ymben.2021.09.007

  文/图:许晶晶