对香豆酰辅酶A的生物合成与代谢

2025/5/29 13:54:12 作者:电离式

介绍

对香豆酰辅酶A的化学式为C24H33N7O17P3S,因含多个磷酸基团,具较强亲水性,易溶于极性溶剂。它是由对香豆酸(p-Coumaric Acid)与辅酶A(CoA)通过硫酯键连接而成。

对香豆酰辅酶A.png

对香豆酰辅酶A

生物合成

在植物中,对香豆酰辅酶A通常是苯丙烷类代谢途径的重要中间产物。该途径起始于苯丙氨酸,经苯丙氨酸解氨酶(PAL)催化生成反式肉桂酸,反式肉桂酸在肉桂酸-4-羟化酶(C4H)作用下形成对香豆酸,随后对香豆酸在4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL)的催化下,与ATP和对香豆酰辅酶A反应生成对香豆酰辅酶A。在尾叶桉中,通过克隆得到的4CL基因(Eu4CL)编码的4-香豆酸辅酶 A连接酶可参与这一合成过程,该基因gDNA长5534 bp,cDNA长1640 bp,CDS区编码544个氨基酸,其编码的蛋白具有完整4CL 结构域及AMP结合位点、CoA结合位点[1,2]。

代谢途径

对香豆酰辅酶A在植物体内可进入多个代谢分支。一方面,它可以作为底物参与木质素的生物合成,如在禾本科植物中,对香豆酰辅酶A在p-香豆酰-CoA:单木质醇转移酶(PMT)的作用下,将对香豆酰基转移到单木质醇上,形成单木质醇-对香豆酸共轭物,随后这些共轭物通过氧化自由基偶联反应整合到木质素中,从而在木质素聚合物主链的侧链上形成对香豆酸(pCA)附属物。研究发现,对Brachypodium distachyon中BdPMT基因功能进行改变后,该转移酶特异性地参与单木质醇的酰化过程,影响木质素中pCA的含量。另一方面,它可参与香豆素类化合物的合成,在中药白花前胡(Peucedanum praeruptorum Dunn)中,它在p-香豆酰辅酶A2'-羟化酶(PpC2'H)的催化下,转化为羟基化中间产物,然后自发内酯化生成伞形花内酯。此外,它还参与黄酮类化合物的合成,如在酿酒酵母中,以对香豆酰辅酶A为中心前体,可合成多种黄酮类化合物[3]。

参考文献

[1]L D P ,D S K ,L C C , et al.p-Coumaroyl-CoA:monolignol transferase (PMT) acts specifically in the lignin biosynthetic pathway in Brachypodium distachyon.[J].The Plant journal : for cell and molecular biology,2014,77(5):713-26.

[2]潘琛,任百光,盖颖.对香豆酰辅酶A酯生物合成及纯化方法[J].北京林业大学学报,2016,38(03):120-124.

[3]陈博雯,潘俊霞,蔡文侠,等.尾叶桉GLU4中4-香豆酰辅酶A连接酶基因克隆及原核表达[J].广东农业科学,2014,41(12):150-155.

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