The Gene CarD Encodes the Aldehyde Dehydrogenase Responsible for Neurosporaxanthin Biosynthesis in Fusarium Fujikuroi

The gene carD encodes the aldehyde dehydrogenase responsible for neurosporaxanthin biosynthesis in Fusarium fujikuroi

Tác giả: Violeta Díaz-Sánchez, Alejandro F. Estrada, Danika Trautmann, Salim Al-Babili, Javier Avalos

Lĩnh vực: Departamento de Genética, Facultad de Biología, Universidad de Sevilla, Spain; Faculty of Biology, Albert-Ludwigs University of Freiburg, Germany

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu này tập trung vào việc xác định và mô tả chức năng của gen carD, mã hóa một enzyme aldehyde dehydrogenase quan trọng trong quá trình sinh tổng hợp neurosporaxanthin ở nấm Fusarium fujikuroi. Quá trình sinh tổng hợp neurosporaxanthin đã được nghiên cứu chi tiết cho đến bước cuối cùng là oxy hóa nhóm aldehyde của tiền chất β-apo-4′-carotenal. Các nhà nghiên cứu đã xác định gen carD của F. fujikuroi dựa trên sự tương đồng trình tự với gen ylo-1 ở Neurospora crassa, một gen được biết đến với vai trò trung gian trong quá trình tạo axit apo-4′-lycopenoic từ chất nền aldehyde tương ứng. Nghiên cứu đã chứng minh rằng protein CarD có khả năng chuyển hóa β-apo-4′-carotenal thành neurosporaxanthin, cả trong điều kiện in vitro với protein biểu hiện dị loại và in vivo trong chủng Escherichia coli được biến đổi gen. Việc loại bỏ gen carD ở F. fujikuroi dẫn đến sự mất mát khả năng tổng hợp neurosporaxanthin và tích lũy các tiền chất như β-apo-4′-carotenal và rượu tương ứng, β-apo-4′-carotenol. Kết quả này củng cố vai trò của CarD là enzyme xúc tác cho phản ứng oxy hóa cuối cùng, hoàn thiện con đường sinh tổng hợp neurosporaxanthin ở F. fujikuroi. Nghiên cứu cũng xem xét ảnh hưởng của ánh sáng và các đột biến carS lên biểu hiện gen carD, cho thấy sự tương quan trong điều hòa sinh tổng hợp carotenoid.

Mục lục chi tiết:

• Introduction
• Keywords
• Correspondence
• Results
• Identification of carD
• Effect of light and carotenoid overproduction on carD expression
• Enzymatic activity of CarD
• Experimental procedures
• Strains and growth conditions
• Cloning of carD
• Construction of plasmid pC35
• Generation of AcarD mutants
• Phenotype of AcarD mutants
• Discussion
• References
• Supporting information