氮如何调控茶树根中茶氨酸和黄酮类化合物的生物合成

茶氨酸和黄酮类化合物（尤其是原花青素）是茶树根部合成的最重要和最丰富的次生代谢产物。氮在茶树根部促进茶氨酸并抑制黄酮类生物合成，但其潜在机制仍然难以捉摸。在这里，研究者分析了氮缺乏下茶树根部的茶氨酸和黄酮类代谢，并使用蛋白质组和泛素组分析以及转录组数据探索了调节机制。鉴定出响应氮缺乏的差异表达蛋白，发现主要富集在类黄酮、氮和氨基酸代谢途径。对在转录水平、翻译水平以及转录和翻译水平上响应氮缺乏的蛋白质进行分类。进一步鉴定了氮缺乏反应性和泛素化蛋白质。结果表明，大多数编码茶氨酸合成途径中酶的基因，如 CsAlaDC、CsGDH 和 CsGOGAT，在转录和/或蛋白质水平上受到氮缺乏的抑制。而类黄酮代谢中的大量酶在转录和/或翻译水平上调。重要的是，泛素组学分析鉴定了重要的蛋白质，尤其是茶氨酸和类黄酮生物合成中的中枢酶，如 CsAlaDC、CsTSI、CsGS、CsPAL 和 CsCHS，它们被泛素化修饰。该研究为茶氨酸和黄酮类生物合成的调控提供了新的见解，并将有助于未来对茶树次生代谢的翻译后调控的研究。