[科普中國]-蜀黍氰甙

簡介

在一項新的研究中，一個國際研究小組揭示出高粱植物利用化合物蜀黍氰甙（dhurrin）抵抗害蟲和食草動物的機(jī)制。該小組在Science期刊上，描述了他們的研究、他們的研究結(jié)果和他們的發(fā)現(xiàn)對代謝中間體（metabolon）研究領(lǐng)域可能產(chǎn)生的影響。來自加拿大卡爾加里大學(xué)的Mehran Dastmalchi和Peter Facchini針對這項研究在同期的Science期刊上發(fā)表了一篇評論文章，將它稱為“代謝中間體研究的分水嶺”。

研究進(jìn)展之前的研究已發(fā)現(xiàn)高粱植物釋放化學(xué)物作為對草食動物或害蟲發(fā)起的攻擊作出的反應(yīng)---這樣的一種化學(xué)物是一種被稱作蜀黍氰甙的物質(zhì)，人們已發(fā)現(xiàn)當(dāng)水解時，它會轉(zhuǎn)化為氰化物。它被歸類為一種被稱作代謝中間體的復(fù)合體，其中代謝中間體是在代謝途徑中在酶之間形成的暫時存在的復(fù)合體。它們通過細(xì)胞結(jié)構(gòu)與存在于細(xì)胞骨架中的膜蛋白之間的相互作用來維持它們自身的結(jié)構(gòu)。在這項新的研究中，研究人員想要通過研究當(dāng)高粱植物遭受攻擊時發(fā)生什么來更多地了解這些復(fù)合體的一般性質(zhì)。

研究人員利用一種最近開發(fā)的涉及使用苯乙烯-馬來酸共聚物（styrene maleic acid copolymer）和親和層析法的技術(shù)獲得沿著內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分布的脂質(zhì)，從而允許他們分離出蜀黍氰甙樣品。這允許他們鑒定出4種參與將一種氨基酸轉(zhuǎn)化為蜀黍氰甙的分子。他們發(fā)現(xiàn)，它們當(dāng)中的一種分子是一種作為電子供體的蛋白，其他兩種分子是觸發(fā)這種轉(zhuǎn)化過程的蛋白；第四種分子是一種協(xié)助其他相互作用發(fā)生的酶。他們注意到這四種蛋白共同發(fā)揮作用，將一種被稱作L-酪氨酸的氨基酸轉(zhuǎn)化為蜀黍氰甙。他們也發(fā)現(xiàn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜本身實際上是代謝中間體性質(zhì)的一個關(guān)鍵部分。

Dastmalchi和Facchini注意到，除了認(rèn)識蜀黍氰甙如何被轉(zhuǎn)化為氰化物之外，研究人員可能更加重要地揭示出內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在這一轉(zhuǎn)化過程和代謝中間體工作機(jī)制中發(fā)揮的重要作用。21