周永锋课题组

题目	A trans-long-chain prenyl diphosphate synthase promotes ubiquinone 10 biosynthesis in grape
中文	一种长链预烯二磷酸合成酶能够促进葡萄中泛醌 10 的生物合成
参考	Wang P, Ren T T, You R, et al. A trans-long-chain prenyl diphosphate synthase promotes ubiquinone 10 biosynthesis in grape[J]. Plant Physiology, 2025: kiaf268.
作者	Peipei Wang
通讯	冷翔鹏
期刊	Plant Physiology [2025-7-24 ] 原文链接
简介	Prenyl diphosphate synthase（PDS）在萜类生物合成过程中起着不可或缺的作用。然而，关于葡萄（Vitis vinifera）的香叶基二磷酸合成酶（VvGDS，VIT_15s0024g00850）是否能够生成香叶基二磷酸（GPP），即单萜生物合成的前体这一问题，一直存在争议。在此，我们证明了 VvGDS 定位于线粒体，并且是一种真正的转长链 PDS（因此，VvGDS 被重新命名为 VvPDS），这对于泛醌（UQ）生物合成至关重要。这一发现与最初认为 VvPDS 与与单萜生物合成相关的 GDS 活性有关的观点形成了对比。VvPDS 不仅属于包含参与其他真核生物 UQ 生物合成的线粒体转长链 PDS 的子组，而且还与不同葡萄组织中的 UQ10 含量呈正相关。VvPDS 不能使用异戊烯基二磷酸和二甲基烯基二磷酸作为底物来催化 GPP 生物合成。此外，VvPDS 功能上能够补充缺乏线粒体六聚烯基二磷酸合成酶活性的酵母 coq1 突变体，并催化 UQ10 和 UQ9 的生物合成。在葡萄叶片中短暂过表达 VvPDS 会增加 UQ10 的积累，而沉默 VvPDS 则会导致 UQ10 含量明显降低。同样，稳定过表达 VvPDS 可以提高烟草（Nicotiana tabacum）中 UQ10 的积累量，并且这些 UQ10 过量产生的植物表现出更强的氧化应激耐受性，主要是通过增强对活性氧物质的清除能力实现的。综上所述，这些发现提供了生物化学和遗传学证据，支持葡萄中的 UQ 生物合成过程，并鼓励未来的研究重新评估被子植物 PDS 的酶学功能和生理作用。
备注	合作发表文章