MATE transporter letter transport af bitter saponin fra cytoplasma til vakuole

Indenlandske sojabønner tjener som en vigtig kilde til sund spiselig planteolie og planteprotein af høj kvalitet i vores madkultur. Ud over de velkendte komponenter af olie (ca. 20%), protein (ca. 40%) og kulhydrater (ca. 30%), indeholder sojafrø også en række specialiserede metabolitter, der fremmer menneskers sundhed. For eksempel er soyasaponiner, som udgør 0,5-6,5 % af frøet, og isoflavonoider, som udgør 0,01-0,5 %, afgørende for at fremme menneskers sundhed.

Især soyasaponiner, som hører til triterpenerne af oleanan-typen, påvirker direkte sojabønnernes sundhed og smagskvalitet afhængigt af deres indhold og forhold. Selvom generne involveret i soyasaponinsyntese er blevet grundigt undersøgt, er generne involveret i akkumulering og transport af soyasaponiner stort set ukendte.

Et forskerhold ledet af Dr. Wang Guodong fra Institut for Genetik og Udviklingsbiologi ved Det Kinesiske Videnskabsakademi (CAS) brugte gen-co-ekspressionsanalyse til at identificere GmMATE100 som et kandidatgen til soyasaponintransport blandt 117 medlemmer af Multidrug and Toxic Compound Ekstrusion (MATE) transportørfamilie i sojabønnegenomet.

Undersøgelsen med titlen "GmMATE100 er involveret i importen af ​​soyasaponiner A og B til vakuoler i sojaplanter (Glycine max L.)," blev offentliggjort i Journal of Agricultural and Food Chemistry den 22. april.

Subcellulære lokaliseringsforsøg viste, at GmMATE100 er lokaliseret til den vakuolære membran i både plante- og gærceller. In vitro gærtransportassays afslørede, at GmMATE100 har aktivitet til at transportere både type A og type B soyasaponiner, men ikke er i stand til at transportere soyasaponin precursoren, soyasapogenol.

Ved hjælp af Cas9-teknologi genererede de GmMATE100 knockout-mutanter, og LC-MS-analyse afslørede et signifikant fald i niveauerne af type A og type B soyasaponiner i rødderne og frøene af mutantmaterialerne sammenlignet med vildtypen.

Tilsammen etablerer disse resultater GmMATE100 som den første identificerede soyasaponintransportør, der er ansvarlig for transporten af ​​type A og type B soyasaponiner fra cytoplasmaet til vakuolen. Denne undersøgelse giver en ny mulighed for målrettet modifikation af sojasaponinindhold og sammensætning i sojafrø for at forbedre sojabønnernes sundhed og smagskvalitet.

Flere oplysninger: Liya Ma et al., GmMATE100 er involveret i importen af ​​soyasaponiner A og B til vakuoler i sojaplanter (Glycine max L.), Journal of Agricultural and Food Chemistry (2024). DOI:10.1021/acs.jafc.4c01774

Journaloplysninger: Journal of Agricultural and Food Chemistry

Leveret af Chinese Academy of Sciences