Wetenschap
MATE-transporter vergemakkelijkt het transport van bitter saponine van cytoplasma naar vacuole
Binnenlandse sojabonen dienen als een belangrijke bron van gezonde eetbare plantaardige olie en hoogwaardige plantaardige eiwitten in onze eetcultuur. Naast de bekende componenten olie (ongeveer 20%), eiwitten (ongeveer 40%) en koolhydraten (ongeveer 30%), bevatten sojabonenzaden ook een reeks gespecialiseerde metabolieten die de menselijke gezondheid bevorderen. Zo zijn sojasaponinen, die 0,5 tot 6,5% van het zaad uitmaken, en isoflavonoïden, die 0,01 tot 0,5% uitmaken, van cruciaal belang voor het bevorderen van de menselijke gezondheid.
Met name sojasaponinen, die tot de triterpenen van het oleanaantype behoren, hebben een directe invloed op de gezondheid en smaakkwaliteit van sojabonen, afhankelijk van hun inhoud en verhouding. Hoewel de genen die betrokken zijn bij de synthese van sojasaponine goed bestudeerd zijn, zijn de genen die betrokken zijn bij de accumulatie en het transport van sojasaponines momenteel grotendeels onbekend.
Een onderzoeksteam onder leiding van Dr. Wang Guodong van het Instituut voor Genetica en Ontwikkelingsbiologie van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) gebruikte genco-expressieanalyse om GmMATE100 te identificeren als een kandidaatgen voor sojasaponinetransport onder 117 leden van de Multidrug and Toxic Compound Extrusie (MATE) transporterfamilie in het sojabonengenoom.
De studie, getiteld "GmMATE100 is betrokken bij de import van sojasaponinen A en B in vacuolen in sojabonenplanten (Glycine max L.)," werd gepubliceerd in het Journal of Agricultural and Food Chemistry op 22 april.
Subcellulaire lokalisatie-experimenten toonden aan dat GmMATE100 gelokaliseerd is op het vacuolaire membraan in zowel planten- als gistcellen. Uit in vitro gisttransporttests is gebleken dat GmMATE100 actief is in het transporteren van zowel type A als type B sojasaponines, maar niet in staat is de sojasaponinevoorloper, sojasapogenol, te transporteren.
Met behulp van Cas9-technologie genereerden ze GmMATE100 knock-outmutanten, en LC-MS-analyse onthulde een significante afname van de niveaus van type A en type B sojasaponinen in de wortels en zaden van de mutante materialen vergeleken met het wildtype.
Samengevat stellen deze resultaten vast dat GmMATE100 de eerste geïdentificeerde sojasaponinetransporter is die verantwoordelijk is voor het transport van type A- en type B-soyasaponines van het cytoplasma naar de vacuole. Deze studie biedt een nieuwe mogelijkheid voor gerichte wijziging van het sojasaponinegehalte en de samenstelling in sojabonenzaden om de gezondheid en smaakkwaliteit van sojabonen te verbeteren.