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内容来源于JACS
近日由德国马普马克斯普朗克化学生态学研究所Sarah E. O’Connor、Lorenzo Caputi以及美国乔治亚大学应用遗传技术中心C. Robin Buell 团队对药用植物长春花（Catharanthus roseus）的新研究开发了一种单细胞质谱（scMS）方法，以分析天然产物的生物合成和定位。该项研究针对长春花植物内不同细胞类型中专门代谢物的不均匀分布和复杂合成等科学问题，应用单细胞质谱法识别和定量了来自叶、根和花瓣组织的16种天然产物。研究显示，这些代谢物在不同细胞类型中的定位模式和含量存在明显差异。scMS方法每天能够处理约180个细胞，结果表明某些细胞内的天然产品（如生物碱和黄酮）含量超过100 mM。这一创新方法深化了对植物内天然产物如何被隔离的理解，提供了关于生物合成途径的见解，并为未来的基因发现和代谢工程研究奠定了基础。这项scMS技术能够以更细致的细胞特异性分析天然产物的生物合成，推动植物科学和药物应用的进展。研究通过对叶、根和花瓣等不同植物组织进行细胞群体的k均值聚类分析，发现所有组织中都有细胞专门积累单萜生物碱，但不同的黄酮和花青素化合物在各组织中的共定位模式各异。总之，此研究不仅展示了scMS方法在植物细胞代谢产物分析中的强大能力，也为理解植物的专门代谢提供了新的视角，对药用植物的应用前景具有重要意义。
DoI：https://doi.org/10.1021/jacs.4c06336
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