追踪酵母中从4-羟基苯丙酮酸到Q6苯醌环及对氨基苯甲酸途径的转化路径

辅酶Q（泛醌，CoQ）是线粒体电子传递链的必需组成部分，也是真核细胞中的主要脂质抗氧化剂。其苯醌环的形成需要芳香族前体，但这些前体的代谢来源尚未得到完全界定。在此，我们阐明了在酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）中，酪氨酸代谢经由4-羟基扁桃酸（4HMA）途径与辅酶Q6（Q6）苯醌头基合成之间的生化联系。通过使用13C6-酪氨酸、13C6-4-羟基苯甲酸和13C6-对氨基苯甲酸（pABA）进行同位素示踪，我们证明了来源于酪氨酸的4-羟基苯丙酮酸可通过苯甲酰甲酸脱羧作用转化为4-羟基苯甲醛，从而界定了酵母中一条具有功能性的4HMA途径。采用甲基苯甲酰膦酸酯对苯甲酰甲酸脱羧酶进行化学抑制后，导致该途径中间体积累，并通过GCMS鉴定出来。与此一致的是，缺失ARO10、DLD1或DLD2的突变体中，4-羟基苯甲醛的形成显著降低。尽管4HMA途径受到破坏，来自分支酸的pABA途径可进行补偿，表明酿酒酵母具有利用pABA或4-HB并维持Q6环生物合成的代谢灵活性。我们的结果为连接芳香族氨基酸代谢与真核生物呼吸醌生物合成提供了机制性框架，并支持4HMA来源途径在进化上具有保守性，作为高等生物中Q合成所需4-羟基苯甲酸来源的观点。

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🏷️ 辅酶Q6生物合成 4-羟基苯丙酮酸 4HMA途径 同位素示踪 芳香族氨基酸代谢