AbstractEnt-labdane-related diterpe

Abstract

Ent-labdane-related diterpene (ent-LRD) specialized (i.e. secondary) metabolites of the medicinal plant kalmegh (Andrographis paniculata) have long been known for several pharmacological activities. However, our understanding of the ent-LRD biosynthetic pathway has remained largely incomplete. Since ent-LRDs accumulate in leaves, we carried out a comparative transcriptional analysis using leaf and root tissues, and identified 389 differentially expressed transcripts, including 223 transcripts that were preferentially expressed in leaf tissue. Analysis of the transcripts revealed various specialized metabolic pathways, including transcripts of the ent-LRD biosynthetic pathway. Two class II diterpene synthases (ApCPS1 and ApCPS2) along with one (ApCPS1′) and two (ApCPS2′ and ApCPS2″) transcriptional variants that were the outcomes of alternative splicing of the precursor mRNA and alternative transcriptional termination, respectively, were identified. ApCPS1 and ApCPS2 encode for 832- and 817-amino acids proteins, respectively, and are phylogenetically related to the dicotyledons ent-copalyl diphosphate synthases (ent-CPSs). The spatio-temporal patterns of ent-LRD metabolites accumulation and gene expression suggested a likely role for ApCPS1 in general (i.e. primary) metabolism, perhaps by providing precursor for the biosynthesis of phytohormone gibberellin (GA). However, ApCPS2 is potentially involved in tissue-specific accumulation of ent-LRD specialized metabolites. Bacterially expressed recombinant ApCPS2 catalyzed the conversion of (E,E,E)-geranylgeranyl diphosphate (GGPP), the general precursor of diterpenes to ent-copalyl diphosphate (ent-CPP), the precursor of ent-LRDs. Taken together, these results advance our understanding of the tissue-specific accumulation of specialized ent-LRDs of medicinal importance.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทคัดย่อDiterpene เอนท์ labdane ที่เกี่ยวข้องกับ (เอนท์-LRD) ผู้เชี่ยวชาญ (รองเช่น) metabolites ของ kalmegh พืชสมุนไพร (ทะลาย) ได้รับการเรียก pharmacological กิจกรรมต่าง ๆ อย่างไรก็ตาม เราเข้าใจทางเดิน biosynthetic เอนท์ LRD มียังคงสมบูรณ์มาก เนื่อง จาก LRDs เอนท์สะสมอยู่ในใบ เราทำการวิเคราะห์ transcriptional เปรียบเทียบโดยใช้เนื้อเยื่อของใบและราก 389 ระบุ differentially แสดงใบแสดงผล รวมทั้งใบแสดงผล 223 ที่ได้โน้ตแสดงในเนื้อเยื่อใบ ใบแสดงผลการวิเคราะห์เปิดเผยต่าง ๆ เฉพาะเผาผลาญมนต์ รวมทั้งใบแสดงผลของทางเดิน biosynthetic เอนท์ LRD สองคลาส II synthases การ diterpene (ApCPS1 และ ApCPS2) กับหนึ่ง (ApCPS1′) และ 2 (ApCPS2′ และ ApCPS2″) transcriptional ย่อยที่ผลลัพธ์ของทางเลือก splicing ของสารตั้งต้น mRNA และสำรอง transcriptional หยุดชะงัก ตามลำดับ ไม่ระบุ ApCPS1 และ ApCPS2 เข้ารหัส 832 - และ 817-อะมิโนโปรตีนกรด ตามลำดับ และ phylogenetically เกี่ยวข้องกับ synthases copalyl เอนท์ diphosphate dicotyledons (เอนท์-CPSs) รูปแบบ spatio ขมับของเอนท์ LRD metabolites สะสมและยีนนิพจน์แนะนำบทบาทแนวโน้มสำหรับ ApCPS1 ในเมแทบอลิซึม (เช่นหลัก) ทั่วไป อาจจะ โดยการให้สารตั้งต้นสำหรับการสังเคราะห์ของ gibberellin phytohormone (GA) อย่างไรก็ตาม ApCPS2 คืออาจเกี่ยวข้องในการรวบรวมเฉพาะเนื้อเยื่อของเอนท์ LRD ความ metabolites แสดง bacterially recombinant ApCPS2 catalyzed แปลง (E, E, E) - geranylgeranyl diphosphate (GGPP), สารตั้งต้นทั่วไปของ diterpenes เพื่อเอนท์ copalyl diphosphate (เอนท์-CPP), สารตั้งต้นของเอนท์ - LRDs. Taken กัน ผลลัพธ์เหล่านี้ล่วงหน้าเราเข้าใจสะสมเฉพาะเนื้อเยื่อของเอนท์ LRDs เฉพาะของยา

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทคัดย่อEnt-แลบเดนที่เกี่ยวข้องกับ diterpene (กิจการ-LRD) เฉพาะ (เช่นมัธยม) สารของพืชสมุนไพร kalmegh (ฟ้าทะลายโจร) ได้รู้จักกันมานานสำหรับกิจกรรมทางเภสัชวิทยาหลาย แต่ความเข้าใจของเราของกิจการ-LRD เดินชีวสังเคราะห์ยังคงไม่สมบูรณ์ส่วนใหญ่ เนื่องจากกิจการ-LRDs สะสมในใบเราดำเนินการวิเคราะห์เปรียบเทียบการถอดรหัสโดยใช้ใบและรากเนื้อเยื่อและ 389 ระบุยีนที่แสดงออกแตกต่างกันรวมทั้ง 223 ใบรับรองผลการเรียนที่ได้รับการแสดงตัวในเนื้อเยื่อใบ การวิเคราะห์ยีนที่พบเผาผลาญเซลล์ต่างๆเฉพาะรวมทั้งใบรับรองผลการเรียนของกิจการ-LRD เดินชีวสังเคราะห์ สองประเภท II synthases diterpene (ApCPS1 และ ApCPS2) พร้อมด้วยหนึ่ง (ApCPS1) และสอง (ApCPS2 และ ApCPS2 ") ถอดรหัสสายพันธุ์ที่มีผลการประกบทางเลือกของการ mRNA ผู้นำและการเลิกจ้างทางเลือกการถอดรหัสตามลำดับที่ถูกระบุ ApCPS1 และ ApCPS2 เข้ารหัสสำหรับ 832- 817 และอะมิโนโปรตีน-กรดตามลำดับและมีความสัมพันธ์ที่จะ phylogenetically dicotyledons กิจการ-copalyl synthases เพท (กิจการ-CPSS) spatio กาลรูปแบบของการกิจการ-LRD เมตาบอไลสะสมและชี้ให้เห็นการแสดงออกของยีนที่มีบทบาทแนวโน้ม ApCPS1 ทั่วไป (เช่นหลัก) การเผาผลาญอาหารอาจจะโดยการให้สารตั้งต้นสำหรับการสังเคราะห์ของ phytohormone gibberellin นี้ (GA) อย่างไรก็ตาม ApCPS2 มีส่วนเกี่ยวข้องที่อาจเกิดขึ้นในการสะสมเนื้อเยื่อเฉพาะของกิจการ-LRD สารพิเศษ แสดงแบคทีเรีย recombinant ApCPS2 เร่งแปลง (E, E, E) เพท -geranylgeranyl (GGPP) ผู้นำทั่วไปของ diterpenes เพื่อ ENT-copalyl เพท (กิจการ-CPP) สารตั้งต้นของกิจการ-LRDs ที่ร่วมกันผลลัพธ์เหล่านี้ความก้าวหน้าของความเข้าใจของเราสะสมเนื้อเยื่อเฉพาะของกิจการเฉพาะ-LRDs ความสำคัญทางยา

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

นามธรรม

แลบเดนไดเทอร์ปีน ( หู คอ จมูก ที่เอนท์ LRD ) เฉพาะ ( เช่นมัธยมศึกษา metabolites ของ KALMEGH พืชสมุนไพร ( ฟ้าทะลายโจร ) มีมานานแล้วที่รู้จักกันสำหรับกิจกรรมทางเภสัชวิทยาหลาย อย่างไรก็ตาม ความเข้าใจของเราของ ENT LRD ร่วมเส้นทางยังไปไม่ครบ ตั้งแต่ใช้ lrds สะสมในใบเราดำเนินการเปรียบเทียบ ลองวิเคราะห์โดยใช้เนื้อเยื่อใบและราก และระบุว่าถ้าแสดงออกแตกต่างกัน transcripts รวม 223 ใบที่ preferentially แสดงออกในเนื้อเยื่อใบ การวิเคราะห์ transcripts พบเฉพาะต่างๆเส้นทางการเผาผลาญ รวมทั้งประวัติของ ENT LRD ร่วมเส้นทางสองแต่ไม่ไดเทอร์ปีนชั้น 2 ( apcps1 และ apcps2 ) พร้อมกับหนึ่ง ( apcps1 School ) และสอง ( apcps2 นั้น apcps2 particle และเพลง ) ตัวแปรที่ถูกผลของทางเลือกและการ splicing ของ precursor ของ particle , ทางเลือกตามลำดับระบุ และเข้ารหัสสำหรับ apcps1 apcps2 832 - 817 กรดอะมิโนโปรตีน ตามลำดับและ phylogenetically เกี่ยวข้องกับ dicotyledons ENT copalyl ไดฟอสเฟต ( ENT แต่ไม่สร้างเสถียรภาพระบบ ) รูปแบบเชิงพื้นที่และเวลาของ ENT LRD สารสะสมและการแสดงออกของยีนชี้ให้เห็นบทบาทที่เคย apcps1 ในทั่วไป ( เช่นหลัก ) การเผาผลาญอาหาร , บางทีอาจจะโดยการให้สารตั้งต้นในการสังเคราะห์ phytohormone จิบเบอเรลลิน ( GA ) อย่างไรก็ตามapcps2 อาจมีส่วนร่วมในการสะสม tissue-specific ของ ENT LRD เฉพาะสาร . bacterially แสดงแนนท์ apcps2 เร่งการแปลง ( e , E , E ) - geranylgeranyl ไดฟอสเฟต ( ggpp ) , สารตั้งต้นชนิดทั่วไปของการใช้ copalyl ไดฟอสเฟต ( ENT CPP ) สารตั้งต้นของกิจการ lrds . ถ่ายด้วยกันผลลัพธ์เหล่านี้ล่วงหน้าความเข้าใจของเราของการสะสม tissue-specific ของผู้เชี่ยวชาญ ENT lrds ของยาสำคัญ