MVA和MEP途径中若干关键酶基因的克隆及其在烟草毛状根中的表达研究(2)

研究发现,β-榄香烯的生物合成主要有两条途径:一条是甲羟戊酸途径(mevalonate pathway,MVA途径),另一条是甲基赤藓醇4-磷酸途径(methylerythritol4-phosphate pa


研究发现,β-榄香烯的生物合成主要有两条途径:一条是甲羟戊酸途径(mevalonate pathway,MVA途径),另一条是甲基赤藓醇4-磷酸途径(methylerythritol4-phosphate pathway,MEP途径),MEP 途径又称脱氧木酮糖-5-磷酸途径(1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate pathway,DXP途径)[3]。真菌和动物的萜类物质主要通过MVA途径合成,而多数细菌则通过MEP途径合成,植物同时拥有两种途径来合成萜类化合物[4]。

MVA途径是以乙酰辅酶A(CoA)为最初前体物质,经过:乙酰CoA硫解酶( ATOT)、羟甲基戊二酰CoA合酶( HMGS)、羟甲基戊二酰CoA还原酶( HMGR)催化得到前体物质甲羟戊酸(MVA),再经甲羟戊酸激酶(MVK)、磷酸甲羟戊酸激酶(PMVK)、焦磷酸脱羧酶(MPD)作用形成异戊烯基焦磷酸(IPP)和其双键异构体二甲基烯丙基焦磷酸(DMAPP),然后通过法呢基焦磷酸合酶(FPPS)的作用,IPP和DMAPP能通过进一步的缩合反应形成萜类化合物[5]。

MEP途径以丙酮酸和甘油醛-3-磷酸为起始材料,在1-脱氧木糖-5-磷酸合酶(DXS)、1-脱氧木糖-5-磷酸还原异构酶(DXR)的催化下形成前体物质甲基赤藓醇4-磷酸( MEP),再经磷酸化酶、环化酶等催化生成IPP,然后经香叶基二磷酸合酶(GPPS)和香叶基香叶基二磷酸合酶(GGPPS)等缩合得到相应萜类化合物[6]。