بازنگری در مسیر‌های قدیمی: کشف آنزیم سنتز کروسین

در سال‌های اخیر، کروسین‌ها به دلیل پتانسیل بالایشان در استفاده دارویی علاوه بر عملکردهای آرایشی سنتی، توجه فزاینده‌ای را به خود جلب کرده‌اند. کروسین‌ها به عنوان متابولیت‌های تخصصی گیاهی، فقط در سطوح بالا در زعفران و همچنین میوه گاردنیا (Gardenia jasminoides) تجمع می‌یابند که ذخایر آنها برای تأمین تقاضای فعلی کافی نیست. بنابراین، درک بیوسنتز آنها برای ارائه دانش برای مهندسی متابولیک آینده ضروری است. در این شماره از فیزیولوژی گیاهی، Frusciante و همکاران (2021) فعالیت آنزیمی CCDهای B. orellana (BoCCDها) را برای بیوسنتز بیکسین بررسی کردند. جالب توجه است که آنها دریافتند که BoCCD4-3 می‌تواند به جای بیکسین، کروسین را سنتز کند و کاندیدایی برای مطالعه آنزیمی و مهندسی متابولیک بیوسنتز کروسین با ارزش بالا ارائه دهد. بنابراین، نئوکارکردسازی CCDها، به ویژه مکانیسم تعیین محل برش، باید بیشتر مورد توجه قرار گیرد. علاوه بر این، ارتباط بین محلی‌سازی BoCCD4-3 و انتقال آپوکاروتنوئید نیاز به بررسی بیشتر دارد زیرا تجزیه، دهیدروژناسیون و گلیکوزیلاسیون کروسین‌ها در بخش‌های مختلف زیرسلولی رخ می‌دهد.

In recent years, crocins have drawn increasing attention because of their great potential in pharmacological use in addition to traditional cosmetic functions. As plant-specialized metabolites, crocins only accumulate at high levels in saffron as well as the fruit of gardenia (Gardenia jasminoides), the supplies of which are insufficient to meet current demand. Therefore, understanding their biosynthesis is essential to provide knowledge for future metabolic engineering. In this issue of Plant Physiology, Frusciante et al. (2021) investigated the enzymatic activity of B. orellana CCDs (BoCCDs) for bixin biosynthesis. Interestingly, they found that BoCCD4-3 can synthesize crocin instead of bixin, providing a candidate for enzymatic study and metabolic engineering of high value crocin biosynthesis. Therefore, the neofunctionalization of CCDs, especially the cleavage site determination mechanism, needs to be further addressed. Moreover, the connection between BoCCD4-3 localization and apocarotenoid transport requires further investigation since cleavage, dehydrogenation, and glycosylation of crocins occur in different sub-cellular compartments.