Phylogenomics and functional analysis of Glycerol‐3‐Phosphate Acyltransferase (GPAT) Genes: A critical role in lipid biosynthesis

酰基转移酶 生物合成 基因 生物化学 酰基转移酶 系统基因组学 甘油 化学 生物 细胞生物学 系统发育学 克莱德
作者
Yanli Li,Lichuan Xiao,Heping Cao,Yunpeng Cao,Lin Zhang
出处
期刊:Physiologia Plantarum [Wiley]
卷期号:176 (5)
标识
DOI:10.1111/ppl.14509
摘要

The tung tree (Vernicia fordii Hemsl.), an economically important woody plant, is widely planted for the production of high-quality tung oil. Glycerol-3-phosphate acyltransferases (GPATs), the rate-limiting enzymes in triacylglycerol synthesis, play an important role in seed oil biosynthesis. In this study, we performed a genome-wide analysis of VfGPATs. A total of 9 VfGPATs were identified from the whole tung genome, and phylogenetic analysis divided the VfGPATs into three major clades: clade II (VfGPAT9), clade III (VfATS1) and clade IV (VfGPAT1 ~ 8). Subcellular localization analysis revealed that five VfGPATs (1, 5, 6, 8, and 9) are localized in the endoplasmic reticulum, and four VfGPATs (3-1, 3-2, 3-3, and ATS1) are localized in the chloroplast. Overexpression of VfGPATs in Arabidopsis thaliana revealed that the oil content in VfGPAT8- and VfGPAT9-transgenic plants were significantly increased by 26.60 and 55.94% compared to the wild-type. Transient expression of VfGPAT8 + VfFADX and VfGPAT9 + VfFADX could promote the synthesis of α-eleostearic acid and enhance the accumulation of lipid droplets in tobacco (Nicotiana benthamiana) leaves. We further tested the enzymatic activities of VfGPAT8 and VfGPAT9 with the yeast double mutant strain ZAFU1. The results showed that VfGPAT8 complemented the phosphatidate biosynthetic defect in the double mutant, while VfGPAT9 could not, suggesting that VfGPAT8 has a high acetyltransferase activity. However, altering serine (S) residue at position 113 of VfGPAT9 to threonine (T) could restore its enzymatic activity. This study provided important insights into the evolutionary history of VfGPATs and will promote the genetic improvement of tung trees and related species.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
充电宝应助单于青荷采纳,获得10
1秒前
清风明月完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
鹿见林发布了新的文献求助10
1秒前
hoshi完成签到 ,获得积分10
1秒前
Xijiao_Mu发布了新的文献求助10
1秒前
顺顺完成签到,获得积分10
1秒前
Irony完成签到,获得积分10
1秒前
豆子完成签到,获得积分10
2秒前
later完成签到,获得积分10
2秒前
zcg发布了新的文献求助10
2秒前
李天翔发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
安宁完成签到,获得积分20
2秒前
心斋完成签到,获得积分10
3秒前
xunxunmimi完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
dyy完成签到,获得积分10
3秒前
dxc完成签到,获得积分10
3秒前
胖飞飞发布了新的文献求助10
3秒前
Mtk完成签到,获得积分10
4秒前
boya完成签到 ,获得积分10
4秒前
body完成签到,获得积分10
4秒前
小鱼鱼Fish完成签到,获得积分10
4秒前
无花果应助zorro3574采纳,获得10
5秒前
姚芭蕉发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
端庄的小蝴蝶完成签到,获得积分10
6秒前
迟大猫应助豆子采纳,获得10
7秒前
安宁发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
于冬雪完成签到,获得积分10
7秒前
礞石完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI5应助心斋采纳,获得10
7秒前
flow发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI2S应助gfhdf采纳,获得10
7秒前
浊酒完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
小羊完成签到,获得积分20
8秒前
领导范儿应助dxc采纳,获得10
8秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
Walter Gilbert: Selected Works 500
An Annotated Checklist of Dinosaur Species by Continent 500
岡本唐貴自伝的回想画集 500
Distinct Aggregation Behaviors and Rheological Responses of Two Terminally Functionalized Polyisoprenes with Different Quadruple Hydrogen Bonding Motifs 450
Differential equations with boundary value problems 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3656153
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3218802
关于积分的说明 9726577
捐赠科研通 2927511
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1603228
邀请新用户注册赠送积分活动 756009
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 733710