羟基肉桂酰基转移酶的结构、功能与应用

羟基肉桂酰基转移酶(hydroxycinnamoyl transferase,HCT)属于植物酰基转移酶家族的一个重要分支,具有“HXXXD”和“DFGWG”两个保守序列,以多种酰基辅酶A(肉桂酰辅酶A、对香豆酰辅酶A、咖啡酰辅酶A、阿魏酰辅酶A和芥子酰辅酶A等)作为酰基供体,催化多种底物(莽草酸、奎尼酸、4-羟基苯乳酸、龙胆酸和4-羟基苯乙胺等)形成酯类或酰胺化合物。其酰基化产物可改善植物次生代谢产物的理化性质和生物活性,因此HCT被广泛应用于开发生物质能源、改良作物品种和研制抗炎药物,对植物次生代谢产物的合成与后修饰具有重要意义。本文系统介绍了HCT的序列特点、蛋白质结构特征、酰基化反应机制和其在工业、农业及医药行业的应用,并对HCT的未来发展前景进行了展望。

铁皮石斛羟基肉桂酰基转移酶基因家族生物信息学及其表达分析

【目的】对铁皮石斛HCT(Hydroxycinnamoyl transferase)基因家族进行特征鉴定和表达模式分析,为研究铁皮石斛黄酮类化合物和石斛酚的生物合成奠定研究基础。【方法】通过NCBI在线网站获得铁皮石斛的基因数据信息,利用生物信息学方法分析铁皮石斛DoHCT基因家族成员系统进化树、DoHCTs保守基序和保守结构域,并且预测DoHCT家族成员的蛋白二级和三级结构;同时利用逆转录PCR的方法分析DoHCTs在不同胁迫条件下以及在根茎叶中的差异表达情况。【结果】铁皮石斛DoHCTs共有8个家族成员(DoHCT 1~8),保守结构域分析结果显示:DoHCT7~8属于转移酶超家族,DoHCT 1~6属于PLN02481超家族。该家族基因的表达可受到非生物胁迫不同程度的影响,其中高温条件下DoHCT家族基因均下调表达;组织表达检测结果显示除DoHCT7外,其余基因均在根茎叶中差异表达。【结论】在全基因组水平对DoHCT家族进行了系统的生物信息学分析,显示DoHCTs在不同胁迫下以及铁皮石斛根茎叶中存在差异表达,证实其在非生物胁迫应答中起到调控作用。