遗传发育所植物NAD补救合成途径解析和进化研究获进展
NAD (尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸) 作为电子传递载体（辅酶）参与众多的氧化还原反应而为广大研究人员所熟知。在植物NAD补救合成途径中，都存在尼克酸（nicotinate，NA）和多种NA的衍生物（糖基化，甲基化等），但迄今为止，关于NA衍生物在植物代谢中的分子机制及其生理功能尚未有报道。
中国科学院遗传与发育生物学研究所王国栋研究组首先利用色质联用技术发现拟南芥中NA的糖基化修饰发生在NA的N-位或者O-位，并且O-位糖基化分布呈现十字花科特异性。进一步利用基因表达-酶活关联分析，在糖基转移酶家族1中（共有106个成员）发现并功能鉴定三个NA糖基转移酶，包括一个NAOGT（UGT74F2，之前报道是水杨酸糖基转移酶）和两个NANGT（UGT76C4和UGT76C5）。拟南芥UGT74F2的突变体（ugt74f2-1）比野生型积累更高浓度的游离NA，这与ugt74f2-1在各种逆境条件下的种子萌发率呈负相关，同时ugt74f2-1种子萌发率下降与水杨酸的积累无关；过表达UGT74F2能够完全互补ugt74f2-1的种子萌发缺陷。这些发现结合全面的化学分析表明，NA的O-位糖基化修饰可能保护植物细胞免受种子萌发过程中NA过度积累所造成的毒害。综合NAD补救合成途径参与基因的进化树分析，结果表明NAOGT活性是在十字花科植物进化过程中才逐渐获得，NAOGT活性的获得为植物适应环境提供选择优势。该研究同时为进一步研究植物中其它NA衍生物的生物学功能奠定了基础。
该研究成果于6月26日在线发表于The Plant Cell（DOI：10.1105/tpc.15.00223）上。王国栋研究组的博士生李伟为该文章的第一作者。该项目得到了国家自然科学基金委、科技部“973”项目和植物基因组学国家重点实验室的资助。
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