植物超长链脂肪酸及角质层蜡质生物合成相关酶基因研究现状

超长链脂肪酸(very long chain fatty acids,VLCFAs)在生物体中具有广泛的生理功能,它们参与种子甘油酯、生物膜膜脂及鞘脂的合成,并为角质层蜡质的生物合成提供前体物质。角质层是覆盖在植物地上部分最表层的保护层,由角质和蜡质组成,其中蜡质又分为角质层表皮蜡和内部蜡,在植物生长发育、适应外界环境方面起重要作用。VLCFAs的合成由脂肪酰-CoA延长酶催化,该酶是由β-酮脂酰-CoA合酶、β-酮脂酰-CoA还原酶、β-羟脂酰-CoA脱水酶和反式烯脂酰-CoA还原酶组成的多酶体系。合成后的VLCFAs通过脱羰基与酰基还原作用进入角质层蜡质合成途径,形成各种蜡质组分。文章就VLCFAs及角质层蜡质合成代谢途径中相关酶基因研究进展方面做了综述,并对植物蜡质基因研究中存在的问题提出一些看法。

皮肤屏障结构脂质研究进展-脂质代谢相关酶

角质层细胞间脂质做为构成皮肤屏障的主要结构脂质成分,其含量的降低或结构的改变均会影响皮肤屏障功能的稳定。脂质代谢相关酶在脂质的合成、水解和分泌中起到了重要作用。本文综述了多种与脂质代谢相关的酶,如激肽释放酶(kallikreins,KLKs)、脂肪酸延长酶(elongation of very long chain fatty acids,ELOVL)、β-葡糖脑苷脂酶(β-glucocerebrosidase,GCase)、酸性鞘磷脂酶(acidic sphingomyelinase,aSMase)、鞘磷脂脱酰酶等,同时也对酶与皮肤屏障之间的密切关系进行了阐述,以期为开发针对维护和修复皮肤屏障功能的护肤产品和洗涤用品等提供理论基础。

酿酒酵母ScCoA-Δ9脱氢酶种子特异表达载体构建及在棉花中的功能验证

[目的]提高棉籽油中的有益单不饱和ω-7脂肪酸(如棕榈油酸),减少易氧化、加工产物对人体健康不利的亚油酸(约54%)等有害脂肪酸。[方法]本文亚克隆了酿酒酵母ScCoA-Δ9D基因并构建了种子特异性表达载体,并利用农杆菌浸染棉花下胚轴。[结果]经过一系列组培实验诱导分化出转基因棉花幼苗,并且通过草铵膦抗生素筛选后,PCR鉴定两个表达盒基因成功整合进入棉花基因组中,并获得阳性转基因幼苗;叶片表达分析表明,该基因在大豆种子特异性启动子驱动下表达较低,明显低于CaMV35S启动子驱动下Bar(草铵膦)基因的表达量。[结论]本试验为高棕榈油酸棉花后续育种研究提供了坚实的理论和实验技术基础。

黄麻β-酮脂酰-CoA合酶(KCS)基因分离与功能鉴定

表皮蜡质层和角质膜对植物自我防护外界生物和非生物胁迫发挥重要调控作用,β-酮脂酰-CoA合酶(KCS)基因是表皮蜡质层中超长链脂肪酸合成反应中的限速酶,为揭示β-酮脂酰-CoA合酶与植物抗旱特性之间的关系,本研究从黄麻中分离了β-酮脂酰-CoA合酶(KCS)基因,该基因cDNA全长1 572 bp,编码523个氨基酸,将该基因正向插入植物表达载体(pCAMBIA2300)中,利用花絮侵染法转化拟南芥,通过PCR和Southern blotting分子检测表明,外源基因已整合到拟南芥基因组中,模拟干旱胁迫结果表明,过表达黄麻β-酮脂酰-Co A合酶基因的拟南芥与野生型相比,转化植物的根根毛数量、根长及抗旱性能有不同程度的提高。该研究结果为进一步解析β-酮脂酰-CoA合酶基因参与调控植物抗旱的分子机制提供指导。

硬脂酰-辅酶A脱氢酶基因在食品级乳酸菌中的表达

为了实现硬脂酰-辅酶A脱氢酶1编码基因在乳酸乳球菌中的表达,采用PCR技术扩增获得人类scd1的编码序列。Nco I和Xba I双酶切后定向插入到食品级表达载体pNZ8149中,构建表达载体pNZ8149-scd1。电转化乳酸乳球菌NZ3900,经菌落PCR和测序鉴定scd1基因成功插入到乳酸乳球菌中。在乳链菌肽诱导下进行scd1的表达,转化株提取脂肪酸,进行脂肪酸含量的气相色谱分析。结果显示,SCD1转化菌株中的C16∶1n-7和C18∶1n-7脂肪酸组分比转化pNZ8149的对照组乳酸菌分别提高了92%~169%和53%~127%。文中以scd1基因为例,尝试并证明了脂肪酸脱氢酶类基因能够在食品级乳酸菌中有效表达,为后续研究奠定了基础。