马克斯-普朗克化学(http://www.maoyihang.com/sell/l_9/)生态研究所的一项新研究表明，GAME15蛋白在调节茄属植物（如龙葵、马铃薯、番茄和茄子）中甾体糖苷生物碱和甾体皂甙的生物合成中扮演着重要角色。这项研究不仅揭示了GAME15在甾体代谢物生物合成中的作用，还为利用这些化合物进行医疗应用以及开发农业(http://www.maoyihang.com/sell/l_33/)害虫控制策略提供了新的可能性。
甾体糖苷生物碱和甾体皂甙是由胆固醇衍生而来的一类重要天然产物，它们对于植物抵抗害虫具有重要作用。尽管已经知道几种参与这些化合物合成的酶，但是成功在其他植物中重建这些代谢途径的工作尚未完成。此次研究填补了这一空白，揭示了GAME15作为一种支架蛋白，在甾体化合物生物合成中的关键作用。
研究团队发现，GAME15蛋白与GAME6、GAME8和GAME11等酶相互作用，后者负责从胆固醇开始的甾体骨架的羟基化步骤。通过基因敲除技术，研究人员证明了缺少GAME15的龙葵不能产生甾体糖苷生物碱和甾体皂甙，这使得它们更容易受到昆虫如叶蝉和科罗拉多马铃薯甲虫的侵害。
甾体糖苷生物碱和甾体皂甙因其在抗癌、抗菌和抗炎方面的潜力而备受关注。通过鉴定GAME15，研究团队成功地在另一种植物——本生烟草中重建了甾体化合物的生物合成途径，这为“制药”技术的发展提供了新的契机。“制药”是指利用转基因植物大规模生产医用化合物。
此外，研究还首次证明了甾体皂甙在植物防御食草动物中的作用。实验显示，无法产生甾体皂甙的龙葵更容易被昆虫取食，这表明这些化合物在植物自我保护机制中扮演了重要角色。
该研究的通讯(http://www.maoyihang.com/sell/l_25/)作者之一Sarah O'Connor博士指出，这一发现不仅增进了我们对植物如何利用核心代谢蛋白来生产专门防御化合物的理解，而且还为通过生物工程方法提升作物抗虫性和生产用于治疗癌症及其他疾病的甾体化合物提供了新的机会。
这项研究发表在2024年10月18日的《Science》杂志上，题为“A scaffold protein manages the biosynthesis of steroidal defense metabolIT(http://www.maoyihang.com/sell/l_25/)es in plants”。该发现不仅对于植物科学具有重要意义，而且对于医药(http://www.maoyihang.com/sell/l_14/)研究和农业生产都具有潜在的积极影响。
