新陳代謝茶氨酸— 一種獨特的非蛋白氨基酸 — 是種植和生產過程中必要的生物過程茶 （茶樹）決定了茶葉的品質。
提出了 CsMYB73 負向調控 CsGGT2 和 CsGGT4 介導的“黃葵”茶芽返黃茶氨酸積累模型。藍色箭頭表示 CsGGT2 涉及的茶氨酸代謝。橙色箭頭表示 CsGGT4 涉及的茶氨酸代謝。黑色箭頭代表上調和下調的基因表達和茶氨酸含量。灰色箭頭代表積極作用，灰色垂直線代表抑製作用。 Glu——谷氨酰胺； CsGGT2 和 CsGGT4 – 來自茶樹的 γ-谷氨酰轉肽酶； CsMYB73 – 來自茶樹的轉錄因子。嵌入問號的省略號代表可能參與該模型的未經驗證的監管因素。在‘黃葵’葉片黃化期間，顯著抑制CsMYB73進一步抑製茶氨酸水解酶CsGGT2活性，並激活茶氨酸合酶CsGGT4活性，導致茶樹芽中茶氨酸積累水平較高。當茶芽由黃變綠時，CsMYB73 的上調導致茶氨酸水解酶 CsGGT2 活性增強，同時抑製茶氨酸合酶 CsGGT4 的茶氨酸合成。因此，這個過程最終導致“黃葵”芽中茶氨酸積累水平的持續降低。圖片來源：張等人.，doi：10.1093/hr/uhae012。
茶葉中茶氨酸的積累是一個受環境因素和植物發育階段影響的動態過程。
雖然過去的研究已經確定了參與其生物合成和分解的關鍵酶，但控制這些過程的精確轉錄調控仍然難以捉摸。
“茶葉作為一種重要的經濟作物，一般都會選擇茶葉來泡茶，具有良好的經濟價值和保健作用。”安徽農業大學植物生物學家張曼曼及其同事說。
“作為一種獨特的非蛋白氨基酸，茶氨酸受到環境條件和發育線索的動態調節。”
“與穀氨酰胺類似，茶氨酸作為氮儲存和運輸的一種形式，在植物生長中具有重要的生理功能。”
“一般來說，茶氨酸主要在根部合成，然後被運輸到茶樹的幼葉和其他組織中使用，”他們補充道。
“在葉子成熟過程中，茶氨酸水平從幼葉到老葉逐漸降低。”
“有充分證據表明，茶氨酸的積累受到季節、發育和環境影響等因素的強烈影響。”
“然而，負責茶氨酸生物合成和降解的分子機制尚未闡明。”
在他們的研究中，作者研究了特定基因和轉錄因子在決定茶氨酸積累中的作用，為茶樹生物學的分子基礎提供了新的見解。
他們關注兩種關鍵酶 CsGGT2 和 CsGGT4 及其轉錄調節因子 CsMYB73 之間的功能差異。
通過生化測定，他們確定 CsGGT4 對茶氨酸合成具有顯著更高的催化效率，而 CsGGT2 主要充當茶氨酸水解酶，分解茶氨酸。
先進的同源建模和分子對接分析進一步揭示了這些酶之間的結構差異，解釋了它們的獨特作用。
值得注意的是，CsGGT4 對茶氨酸生物合成的關鍵底物乙胺和谷氨酰胺表現出更強的親和力。
進一步的分子研究表明，CsMYB73是一種核定位轉錄因子，直接與CsGGT2和CsGGT4的啟動子結合，發揮相反的調節作用：它激活CsGGT2，同時抑制CsGGT4，最終減少茶樹芽中茶氨酸的積累。
研究人員還觀察到，持續高水平的 CsMYB73 表達與 CsGGT2 活性增加和 CsGGT4 功能減弱相關，從而導致茶氨酸含量降低。
這些發現揭示了控製茶氨酸代謝的複雜遺傳控制機制，並為茶樹精準育種開闢了新的可能性。
“我們的研究提供了對茶樹中茶氨酸代謝轉錄調控的全面了解，”同樣來自安徽農業大學的孫軍博士說。
“通過揭示 CsMYB73、CsGGT2 和 CsGGT4 的作用，我們正在為提高茶葉品質的基因干預鋪平道路，茶葉品質是具有重大經濟和文化重要性的因素。”
這發現出現在日記中園藝研究。
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Manman Chang等人。 2024. CsMYB73 負調控茶芽中由 CsGGT2 和 CsGGT4 介導的茶氨酸積累（茶樹）。園藝研究11（3）； DOI：10.1093/小時/uhae012
