udp – l -鼠李糖(udp – l -rha)是植物合成含鼠李糖化合物的重要供糖体。在植物中,参与UDP-Rha生物合成的酶及其编码基因却很少。
通过RNA-Seq序列分析,从尾突鸟(Ornithogalum caudatum)中分离到两个编码鼠李糖合成酶(RhS)和双功能的udp -4-keto-6-脱氧葡萄糖(UDP-4K6DG) 3,5 -异丙基酶/ udp -4-keto- l -鼠李糖(UDP-4KR) 4-keto-reductase (UER)的基因。
OcRhS1基因有一个2019 bp的开放阅读框(ORF),编码一种三功能的RhS酶。
体外酶学检测表明,OcRhS1可以通过三个连续反应将UDP-D-glucose (UDP-Glc)转化为UDP-Rha。
生物化学证据表明,重组蛋白OcRhS1在pH范围5-11和温度范围0-60℃时均具有活性。
UDP-Glc中OcRhS1的Km值为1.52 × 10−4 M. OcRhS1是一个多结构域蛋白,具有两组辅因子结合基序。对OcRhS1的辅因子依赖性特性进行了表征。观察到OcRhS1的n端部分(OcRhS1- n)代谢UDP-Glc,形成中间体UDP-4K6DG。
OcUER1含有一个906 bp的ORF,编码一个301 aa的多肽。OcUER1与OcRhS1的羧基末端结构域(OcRhS1- c)具有很高的相似性,表明其具有将UDP-4K6DG转化为UDP-Rha的内在能力。
在OcRhS1-N和OcUER1的共同作用下,UDP-Glc可以被生物转化为UDP-Rha。后来的生化化验证实了这一说法。OcRhS1和OcUER1的表达谱揭示了它们可能参与了尾状叶中含鼠李糖多糖的生物合成。