Structural Analyses of Short-Chain Prenyltransfemses Identify an Evolutionarily Conserved GFPPS Clade in Brassicaceae Plants

Terpenoids 是专业化植物的代谢物的最大、很多样的类，它在植物开发期间在多样的生理的进程工作。在植物 terpenoids 的生合成，短链的 prenyltransferases (SC 磅) 和萜烯 synthases (TPS ) ，在决定 terpenoid 的 playcritical 角色差异。有不同的链长度的 SC 磅 biosynthesize prenyl 焦磷酸盐，和这些混合物是 terpenoids 的直接先锋。Arabidopsis thaliana 拥有其功能清楚地不被知道的 SC 磅的亚群。在这研究，我们集中于 10 geranylgeranyl 焦磷酸盐象 synthase 一样[GGPPSL ] 蛋白质，它通常被认为生产 GGPP [C20 ] 。我们发现 Arabidopsis GGPPSL 基因家庭的成员的一个子集经历了 neo-functionalization：GGPPSL6， 7， 9，和 10 主要举办 geranylfarnesyl 焦磷酸盐 synthase 活动(C25；renamedAtGFPPS1， 2， 3，和 4 ) ，并且 GGPPSL8 生产甚至更长的链 prenyl 焦磷酸盐(≥C30；renamedpolyprenyl 焦磷酸盐 synthase 2， AtPPPS2 ) 。由解决 AtGFPPS2， AtPPPS2，和 AtGGPPS11 的水晶结构，我们揭示 SC 磅的产品链长度决心机制并且作为 “three floors” 解释它当模特儿。用这个模型，我们识别了在 Brassicaceae 植物散布并且发现 GFPPS 基因典型地与编码 TPS 的基因一起发生的新奇 GFPPS clade，形成 GFPPS-TPS 基因簇。