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研究发现植物甘油三酯合成及其调控的分子机制

[所属分类:行业动态] [发布时间:2025-12-25] [发布人:杨晓燕] [阅读次数:] [返回]

研究发现植物甘油三酯合成及其调控的分子机制
作者：孟凌霄来源：中国科学报
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中国科学院生物物理研究所生物大分子全国重点实验室柳振峰研究组发现植物甘油三酯（TAG）合成及其调控的分子机制。相关论文近日发表于《The Plant Cell》。
甘油三酯是植物油脂的主要成分，其与食品及生物柴油等的生产密切相关。二酰基甘油O-酰基转移酶1（DGAT1）是甘油三酯生物合成过程中的限速酶，催化二酰基甘油（DAG）和脂酰辅酶A（Acyl-CoA）生成甘油三酯和辅酶A（CoASH）。DGAT1是基因工程改造植物以提高油脂产量和改善油脂品质的重要靶点。此外，DGAT1在植物应对非生物胁迫中也发挥重要作用。虽然人源DGAT1的三维结构已经得到解析，但是植物DGAT1的结构及其催化甘油三脂合成和活性调控的分子机制尚不清楚。
研究通过单颗粒冷冻电镜方法解析了拟南芥DGAT1（AtDGAT1）野生型和低活性突变体H447A的高分辨率三维结构，首次揭示了两个底物（DAG和oleoyl-CoA）、两个产物（TAG和CoASH）以及多个游离脂肪酸（FFA）分子在DGAT1中的结合位点。该研究整合了生物化学与冷冻电镜结构分析，阐明了植物DGAT1的催化机制及其受FFA调控的分子机制，为油料作物的定向遗传改良提供了关键的结构理论基础。
中国科学院生物物理研究所生物大分子全国重点实验室柳振峰研究员与刘秀颖副研究员为该论文的共同通讯作者。生物物理研究所刘秀颖副研究员和研究生李俊杰为论文共同第一作者，生物物理研究所研究生宋丹枫博士（已毕业）参与了该工作。生物物理研究所蛋白质科学研究平台生物成像中心和放射性同位素实验室为电镜数据收集和酶活测定提供了重要支持。该研究得到了国家自然科学基金、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划、中国科学院战略性先导科技专项以及中国科学院前沿科学重点研究计划的支持。
相关论文信息：https://academic.oup.com/plcell/article-abstract/doi/10.1093/ plcell/koaf239/8284851?utm_source=etoc&utm_campaign=plcell&utm_medium =email
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