The plastidial MEP pathway: unified nomenclature and resources
- 作者
- Michael A. Phillips, Patricia León, Albert Boronat, Manuel Rodríguez-Concepción
- 单位
- Departament de Genética Molecular Vegetal, Centre de Recerca en Agrogenômica (CRAG CSIC-IRTA-UAB), C/Jordi Girona 18, 08034 Barcelona, Spain; Departament de Bioquímica i Biologia Molecular, Facultat de Biologia, Universitat de Barcelona, Av Diagonal 645, 08028 Barcelona, Spain; Departamento de Biología Molecular de Plantas, Instituto de Biotecnología, Universidad Nacional Autónoma de México, Morelos 62271, Mexico
- 杂志
- Trends in Plant Science（2008）
- DOI
- 10.1016/j.tplants.2008.09.003
- 所属领域
- 代谢工程
- 关键词
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解决的核心问题
MEP途径基因及其突变体在不同文献中命名混乱，阻碍了遗传资源和研究工具的有效共享。
研究策略
回顾现有命名，依据IUBMB酶命名规则和拟南芥社区标准，提出基于酶活性的三字母缩写统一命名体系，并列出标准化基因和突变体名称。
核心内容
该文针对植物MEP途径基因及其突变体在不同文献中命名混乱的问题，提出了统一的命名体系。作者回顾现有命名规则，依据IUBMB酶命名法和拟南芥社区标准，为途径中七个酶建立了基于酶活性的三字母缩写，分别命名为DXS、DXR、MCT、CMK、MDS、HDS和HDR，并给出了对应EC编号。同时将拟南芥中CLA1更名为DXS，DXS2/DXS3更名为DXL1/DXL2，为突变体命名制定了规则。文中整理显示，完全敲除突变体均表现白化致死，而hds-3（原csb3）等部分功能缺失突变体呈现淡绿表型和发育延迟，dxs-4（原lvr111）则为半显性花斑。现有敲除突变体已覆盖除dxs-3、dxs-4、hds-3之外的所有MEP途径基因。这一统一命名方案简化了文献间对照，有利于遗传资源和研究工具的共享，并可推广至其他植物物种。
创新点
提出统一的MEP途径基因和突变体命名方案；将拟南芥CLA1更名为DXS，将DXS2/DXS3更名为DXL1/DXL2；为所有途径酶分配标准缩写，并为突变体命名提供规则。
研究对象（7）
| 底盘细胞 | 代谢通路 | 基因 | 蛋白 | 功能 | 说明 |
|---|---|---|---|---|---|
| 拟南芥 | MEP途径 | DXS | 1-脱氧-D-木酮糖5-磷酸合酶 | 催化 | EC 2.2.1.7；原拟南芥名CLA1（At4g15560）；E. coli同源基因dxs |
| 拟南芥 | MEP途径 | DXR | 1-脱氧-D-木酮糖5-磷酸还原异构酶 | 催化 | EC 1.1.1.267；拟南芥基因At5g62790；E. coli同源基因ispC |
| 拟南芥 | MEP途径 | MCT | 2-C-甲基-D-赤藓醇4-磷酸胞苷酰转移酶 | 催化 | EC 2.7.7.60；拟南芥基因At2g02500；E. coli同源基因ispD |
| 拟南芥 | MEP途径 | CMK | 4-(胞苷5'-二磷酸)-2-C-甲基-D-赤藓醇激酶 | 催化 | EC 2.7.1.148；拟南芥基因At2g26930；E. coli同源基因ispE |
| 拟南芥 | MEP途径 | MDS | 2-C-甲基-D-赤藓醇2,4-环二磷酸合酶 | 催化 | EC 4.6.1.12；拟南芥基因At1g63970；E. coli同源基因ispF |
| 拟南芥 | MEP途径 | HDS | 4-羟基-3-甲基丁-2-烯基二磷酸合酶 | 催化 | EC 1.17.4.3；拟南芥基因At5g60600；E. coli同源基因ispG；突变体曾用名clb4、csb3 |
| 拟南芥 | MEP途径 | HDR | 4-羟基-3-甲基丁-2-烯基二磷酸还原酶 | 催化 | EC 1.17.1.2；拟南芥基因At4g34350；E. coli同源基因ispH；突变体曾用名clb6 |
关键发现
- 该论文提出统一MEP途径基因命名：7个酶分别命名为DXS (EC
- 2.1.7)、DXR (EC
- 1.1.267)、MCT (EC
- 7.7.60)、CMK (EC
- 7.1.148)、MDS (EC
- 6.1.12)、HDS (EC
- 17.4.3)、HDR (EC
- 17.1.2)。拟南芥中CLA1更名为DXS（At4g15560），At3g21500和At5g11380分别更名为DXL1和DXL2。完全敲除突变体全部表现白化致死；hds-3（原csb3）部分功能缺失导致淡绿表型和发育延迟；dxs-3（原chs5）在25°C正常、15°C变为白化；dxs-4（原lvr111）呈现半显性花斑表型。现有敲除突变体覆盖除dxs-3、dxs-4、hds-3以外的所有MEP途径基因。
研究结论
采用基于酶活性的三字母命名法可简化并规范MEP途径基因和突变体的命名，有利于研究文献和资源的共享，建议扩展到其他植物物种。