神戶大學 26 月 XNUMX 日發布的新聞稿稱,已發現馬鈴薯植物中發現的一種有毒化合物 α-茄鹼源自番茄植物中的苦味 α-番茄鹼。京都大學的研究人員日本理化學研究所可持續資源科學研究中心和大阪大學也參與了這項研究工作。
研究人員研究了馬鈴薯植物中的α-茄鹼生物合成途徑。 通過基因組編輯,他們破壞了馬鈴薯中的生物合成酶基因,使其無法產生α-茄鹼。 發布說明中稱,將 α-番茄鹼餵給破壞物會導致代謝轉化為相應的茄烷化合物。
然後挑選出在α-茄鹼合成過程中在馬鈴薯中表達的2-氧化戊二酸依賴性雙加氧酶(DPS)基因。 為了進一步研究,研究人員培育了經過修飾的植物,其中 DPS 基因的表達通過 RNA 干擾受到抑制。
新聞稿稱:“這些轉基因馬鈴薯植株中的茄烷濃度遠低於未改良組,螺茄烷在植物體內積累,取代了茄烷烷。”
然後通過重組蛋白質並在大腸桿菌中表達它們來測量 DPS 的酶活性。 結果表明,DPS 在螺環茄烷轉化為茄烷的過程中具有獨特的催化作用,證明 DPS 是負責這種轉化的關鍵酶。
該研究表明,由於 DPS 的進化,馬鈴薯如何能夠產生 α-茄鹼,DPS 負責代謝轉化螺茄烷。
眾所周知,西紅柿還含有一種用於代謝螺環素的酶。 新聞稿指出,未成熟的西紅柿中含有苦味的 α-番茄鹼,但隨著果實成熟,它會代謝成無味、無毒的 esculeoside A。
馬鈴薯已被標記為潛在危險食品,因為高濃度的有毒α-茄鹼會導致食物中毒。通過這些研究結果,希望能為未來的馬鈴薯品種提供基礎,通過靶向DPS基因來抑制有毒化合物的生物合成。
新聞稿指出,希望這些研究成果可以用於馬鈴薯育種,作為抑制有毒化合物合成的基礎。