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背景回顾
类胡萝卜素是光合作用和光保护所必需的一类色素，植物已经进化出各种策略来调控类胡萝卜素的生物合成，以满足其最佳光合作用和生长的需要。八氢番茄红素合成酶（PSY）是类胡萝卜素生物合成中最重要的酶，因为它的活性控制着植物组织能产生多少类胡萝卜素。牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶（GGPPS）催化前体的形成，前体不仅用于产生类胡萝卜素，还用于产生其他各种化合物，如叶绿素。PSY和GGPPS的直接结合形成一个酶复合体，有助于前体进入类胡萝卜素的生物合成过程。然而，对于控制这些酶活性的要素，特别是酶复合物的组装，我们了解的并不多。NUDX23（Nudix hydrolase 23）是植物中普遍存在的一种蛋白质，它对类胡萝卜素的生产至关重要。
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科学问题
植物中哪些蛋白质调控类胡萝卜素的产生？如何调节？
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研究发现
NUDX23被确定为植物中类胡萝卜素合成的翻译后调控因子。其表达水平直接影响模式植物拟南芥中的类胡萝卜素含量。研究发现NUDX23与PSY和GGPPS物理互作。这种相互作用使NUDX23在酶复合体中招募和稳定PSY和GGPPS。此外，NUDX23参与是酶复合物组装所必需的。NUDX23稳定PSY和GGPPS并使其形成中间代谢体，有效促进类胡萝卜素产生。
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展望未来
类胡萝卜素含量低的植物食物导致全球普遍存在维生素A缺乏症，影响公共卫生。我们的研究表明，NUDX23是模式植物拟南芥类胡萝卜素生成的有效调节因子。由于NUDX23在所有植物物种中高度保守，我们有兴趣通过传统的植物育种或生物技术方法探索其开发富含类胡萝卜素的粮食作物的潜力。
参考文献：
Sombir Rao, Hongbo Cao, Franz Joseph O’Hanna, Xuesong Zhou, Andy Lui, Emalee Wrightstone, Tara Fish, Yong Yang, Theodore Thannhauser, Lailiang Cheng, Natalia Dudareva, Li Li, Nudix hydrolase 23 post-translationally regulates carotenoid biosynthesis in plants, The Plant Cell, Volume 36, Issue 5, May 2024, Pages 1868–1891, https://doi.org/10.1093/plcell/koae030
原文：Sombir Rao and Li Li
译者：Yuanlong Liu, TPC Assistant Features Editor
编辑：Xiaowen Shi, TPC Special Content Editor
