柠檬类化合物的发现可以提高对蜜蜂友好的作物保护的使用
2023年2月17日
John Innes中心(JIC)和斯坦福大学之间的合作研究发现了某些植物家族，包括红木和柑橘，如何能够制造柠檬素，这是一种有价值的有机化学物质，包括对蜜蜂友好的杀虫剂，也有可能成为抗癌药物。
JIC团队利用基因组工具组装了中国莓染色体水平的基因组(印楝树)，他们在其中发现了编码产生印楝素前体印楝素酮所需的10种额外酶的基因。
与此同时，斯坦福大学的研究小组还发现了制造赫达内酯A所需的12种额外的酶。
表达这些酶烟草benthamiana在液相色谱-质谱(LC-MS)和核磁共振(NMR)光谱的帮助下，可以对样品进行分子水平分析。
该论文的共同第一作者、JIC的博士后科学家汉娜·霍奇森博士解释说:“通过发现制造柠檬素所需的酶，我们为这些有价值的化学物质的替代生产来源打开了大门。”
到目前为止，柠檬素是一种三萜，只能通过从植物中提取来生产。霍奇森博士继续说道:“它们的结构太复杂了，无法通过化学合成有效地制造出来。随着生物合成途径的知识，现在有可能使用宿主生物(如N.benthamiana)来产生这些化合物。她补充道。在常用寄主植物中生产这些化学品可以以更可持续的方式增加类柠檬素的供应，从而可以更广泛地使用印楝素。印楝素是从印楝树中提取的抗虫类柠檬素，用于商业和传统作物保护。印楝素是一种有效的、快速降解的、对蜜蜂友好的作物保护选择，但由于供应有限而没有广泛使用。
JIC小组负责人、该研究的共同通讯作者安妮·奥斯本教授说:“植物产生各种各样对人类有用的特殊代谢物。我们才刚刚开始了解植物如何制造复杂的化学物质，如柠檬素。在这个项目之前，它们的生物合成和所涉及的酶是完全未知的，现在我们可以在这些知识的基础上进行未来的研究，这将在许多方面造福人类。”
该团队希望生产的另一个高价值柠檬素的例子是抗癌候选药物nimbolide，他们对他们的工作在理解尚未被研究的柠檬素的新活性方面的潜力充满信心。
John Innes中心的团队由先正达和BBSRC通过工业合作伙伴奖资助。这项研究发表在《科学》杂志上
更多的信息在线
