The P450-type carotene hydroxylase PuCHY1 from Porphyra suggests the evolution of carotenoid metabolism in red algae

Abstract

叶红素 hydroxylases 催化 α 叶红素和 β-carotene 烃的 hydroxylation 进黄色色素。在红水藻， β-carotene 是无所不在地分布式的类胡萝卜素，并且象玉米黄质和黄体素那样的 hydroxylated 类胡萝卜素也被发现。然而，有叶红素 hydroxylase 活动的酶都没是以前在红识别了水藻。这里，我们报导从 Porphyra umbilicalis 编码细胞色素 P450 类型叶红素 hydroxylase (PuCHY1 ) 的基因的隔离，有古老的起源的红水藻。顺序比较发现 PuCHY1 属于 CYP97B 亚科，它从从红水藻打植物的不同光合的有机体有成员。在 Escherichia coli 的功能的互补建议 PuCHY1 从 β-carotene 催化变换到玉米黄质。什么时候我们在 Arabidopsis thaliana chy2 异种的 overexpressed PuCHY1，颜料分析在转基因的植物的叶子显示出 hydroxylated 类胡萝卜素，包括的 neoxanthin， violaxanthin，和黄体素的重要累积。这些结果证实了 PuCHY1 的一项 β-hydroxylation 活动，并且也建议了可能的 &#x3f5； -hydroxylation 功能。在热点应力下面的海藻的叶状体的颜料侧面和基因表示分析建议了那 P。umbilicalis 是不大可能的为 photoprotection 操作一个部分黄色色素周期。