Aox3基因,也称为POX3,编码一种醛氧化酶,属于氧化还原酶家族。这种酶在多种生物体中存在,包括酵母、植物和动物。Aox3在植物中主要参与呼吸电子传递链,作为一种替代途径,允许细胞在缺氧或高氧条件下维持能量代谢。在酵母中,Aox3参与γ-癸内酯的降解,这是一种重要的风味化合物,对食品工业具有重要意义。
在哺乳动物中,Aox3基因与其他醛氧化酶基因(如Aox1和Aox2)一起构成了一个基因家族。这些基因编码的酶在细胞中具有广泛的底物特异性,能够氧化多种芳香族和脂肪族醛类化合物以及异环化合物。尽管人类只表达一种醛氧化酶(AOX1),但在小鼠和大鼠中,已经鉴定出四种同工酶(Aox1、Aox2、Aox3和Aox4)。这些同工酶在不同的组织和器官中表达,并且具有不同的底物特异性和功能[1]。
在植物中,Aox3基因的表达受到多种因素的调控,包括温度、氧浓度、光照和化学物质等。例如,在低温或低氧条件下,Aox3基因的表达会增加,以帮助植物适应这些环境条件。此外,Aox3基因的表达还受到转录因子的调控,例如拟南芥中的AREB1和ANAC019[2]。
在酵母中,Aox3基因的表达受到多种因素的调控,包括底物浓度、生长阶段和细胞类型等。例如,在酵母生长在甲基月桂酸上时,Aox3基因的表达会增加,以促进γ-癸内酯的降解。此外,Aox3基因的表达还受到转录因子的调控,例如酿酒酵母中的HAP2和HAP3[3]。
综上所述,Aox3基因在植物和酵母中具有重要的生物学功能,参与能量代谢和次生代谢产物的降解。Aox3基因的表达受到多种因素的调控,包括环境条件和转录因子。对Aox3基因的研究有助于深入理解植物和酵母的生理和代谢过程,为生物能源和食品工业提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Kurosaki, Mami, Bolis, Marco, Fratelli, Maddalena, Terao, Mineko, Garattini, Enrico. 2012. Structure and evolution of vertebrate aldehyde oxidases: from gene duplication to gene suppression. In Cellular and molecular life sciences : CMLS, 70, 1807-30. doi:10.1007/s00018-012-1229-5. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23263164/
2. Terao, Mineko, Romão, Maria João, Leimkühler, Silke, Santos-Silva, Teresa, Garattini, Enrico. 2016. Structure and function of mammalian aldehyde oxidases. In Archives of toxicology, 90, 753-80. doi:10.1007/s00204-016-1683-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26920149/
3. Guo, Yanqiong, Song, Huanlu, Wang, Zhaoyue, Ding, Yongzhi. 2011. Expression of POX2 gene and disruption of POX3 genes in the industrial Yarrowia lipolytica on the γ-decalactone production. In Microbiological research, 167, 246-52. doi:10.1016/j.micres.2011.10.003. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22115771/