植物中维生素E生物合成途径的一个关键水解酶

育酚，又称维生素E，是植物质体合成的一类脂溶性抗氧化剂，对人体免疫及心血管疾病等具有积极作用。生育酚的生物合成途径已基本阐明，其中衍生自尿黑酸（HGA）的（极性）色原烷醇头基及衍生自植基二磷酸（PDP）的亲脂性侧链是生育酚的关键组成成分【1】。研究表明，HGA 和 PDP 通过尿黑酸叶绿基转移酶VTE2 缩合为MPBQ（2-methyl-6-phytyl-1,4-benzoquinol），并通过两种甲基转移酶（VTE3、VTE4）和生育酚环化酶（VTE1）以不同的顺序和组合作用以产生 δ-、β-、γ- 和 α-生育酚【2】。在该过程中，香叶基香叶基还原酶（GGR）通过两种潜在路径催化合成PDP：1）直接将香叶基-香叶基二磷酸（GGDP）还原为PDP；2）间接将香叶基-香叶基叶绿素还原为 (植基)-叶绿素，然后通过 VTE5 和 VTE6 激酶将其水解和顺序磷酸化为 PDP【3，4】。有趣的是，vte5突变体及vte5vte6 双突变变体中生育酚含量显著降低，表明VTE5/VTE6途径是为生育酚合成提供PDP底物的主要途径【4】。因此，在该过程中催化从叶绿素中释放植物醇的酶是生育酚合成的关键所在，但目前尚未被成功鉴定。

近日，来自美国Michigan State University 的研究团队在PNAS在线发表了一篇题为Genome-wide association identifies a missing hydrolase for tocopherol synthesis in plants的研究论文，该研究基于全基因组关联分析鉴定了该关键α/β水解酶VET7，并解析了VET7在生育酚生物合成中的重要作用。