柑桔果實中兩種β-番茄紅素環化酶的表達和功能分析

據《PLANTA》（2012年 10月）的一篇研究報告，日本靜岡大學生物環境科學系的研究人員以溫州蜜柑、伏令夏橙和里斯本檸檬等3個柑桔品種為試材，分別分離出兩個 LCYb基因（CitLCYb1和 CitLCYb2），并通過積累番茄紅素的大腸桿菌細胞做顏色互補實驗對其進行功能分析。結果表明，這3個柑桔品種的CitLCYb1和CitLCYb2在氨基酸水平存在高度一致性，且二者編碼蛋白的N-末端區預測各包含一段相似性較低的葉綠體轉運肽，均包含51個氨基酸殘基。在溫州蜜柑中，CitLCYb1和 CitLCYb2所編碼蛋白質在除轉運肽之外區域的二級結構高度相似。功能分析表明，CitLCYb1和CitLCYb2所編碼的酶均參與了β-胡蘿卜素的合成。當它們與CitLCYe在大腸桿菌細胞中共表達時，能夠將番茄紅素合成α-胡蘿卜素。盡管CitLCYb2能夠將番茄紅素轉化成α-胡蘿卜素，但在橙皮綠色階段，CitLCYb2表達水平極低，推測它并不參與α-胡蘿卜素合成。另外，當橙皮處于橙色時期，CitLCYb1和 CitLCYb2的高表達水平表明它們在柑桔果實的β-葉黃素積累中具有重要作用。該研究有助于闡明柑桔果實中類胡蘿卜素的積累機制。