Pun1蛋白的辣椒素合酶活性及其作为辣椒素积累决定因素的证据

背景:辣椒素类物质,包括辣椒素及其类似物,是导致辣椒果实辛辣的原因。尽管辣椒素为人熟知并且每天都会用到,但是对于辣椒素合成途径中的相关基因并不是完全了解。已有研究表明,p AMT和Pun1编码的蛋白分别催化辣椒素合成途径中的第二步和最后一步反应,并且Pun1编码的蛋白具有辣椒素合酶活性。然而,并没有直接的证据证明Pun1具有辣椒素合酶活性。结果:为了证明Pun1蛋白在辣椒素合成中的作用,我们利用大肠杆菌合成了抗Pun1蛋白抗体,利用该抗体拮抗内源的Pun1活性。同时通过病毒介导的基因沉默技术靶定了Pun1的m RNA,以确认抗Pun1抗体的特异性。在Pun1下调表达的胎座组织中,利用该抗体进行western blot,检测到Pun1蛋白的积累减少,同时辣椒素在胎座中的积累量也降低。从胎座组织中分离得到原生质体,在体外进行辣椒素的从头合成,加入抗Pun1抗体之后,辣椒素的合成受到抑制。通过分析不同辣椒品种的p AMT和Pun1的表达,我们发现辣椒素的高水平积累总是伴随着p AMT和Pun1的高水平表达,也就是说这两个基因对辣椒素合成很重要。比较有辣味辣椒和无辣味辣椒的香草基胺(辣椒素合成的前体物质)和辣椒素的积累水平,结果表明:在辛辣味辣椒中香草基胺的含量很低,推测可能是香草基胺合成之后,Pun1把香草基胺快速转化为辣椒素;而在无辣味辣椒中由于缺乏Pun1,香草基胺的含量积累到很高的水平。结论:对辣椒素从头合成途径和抗Pun1抗体进行原生质体试验,证明了Pun1基因及其产物参与了辣椒素的合成。与辣椒素的积累相比较,分析香草基胺的积累过程,揭示了Pun1是辣椒素和香草基胺积累水平的决定因素。