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植物气味密码 中研院破解 朱立群 |
薄荷叶香气怡人,但过去从未有人探索这款香味产生的机制。中研院昨天宣布破解植物的“气味密码”,未来利用基因工程操纵两个关健的蛋白质,大量制作天然香味驱虫剂或催情香水,只需一周即可搞定。
这两种蛋白分别扮演“催化”与“调控”的角色,两者无色无味,只需稍加修饰,就能制造各种气味。
由中研院副院长王惠钧与台大生化所研究团队应用X光绕射技术定位上述二蛋白质分子的三度空间结构,清楚看出“调控”蛋白压缩“催化”蛋白,在后者身上“挤”出小房间让植物天然化合物进驻,成为培养气味的温床。
研究成果日前登上植物科学领域排名第一的《植物细胞》(Plant Cell)期刊,论文第一作者、中研院生化所研究助理张道欣表示,学界过去只知上述两种蛋白必须存在植物才能产生气味,但并不知蛋白彼此之间的作用机制。
美国华盛顿州立大学两年半前邀请中研院与台大合作研究薄荷,提供我方控制催化蛋白与调控蛋白的基因。张道欣等人利用大肠杆菌培养可以表现这两种基因的蛋白质,并藉由X光绕射做出蛋白的3D立体结构,进而观察蛋白质之间的互动。
张道欣说,两种蛋白结合之后,调控蛋白会上前挤压催化蛋白,在这过程中,团队成员加入萃取或合成而来的已知植物天然化合物,发现当催化蛋白受挤压而仅剩一个化合物分子大小的空间时,气味的“先遣部队”开始组织起来。
在催化蛋白内有限的空间里,各类化合物结合成“二异戊二烯焦磷酸”,张道欣指出,此前趋物质是后续气味形成的基础,后续再经修饰,就能依照研究者的期望创造出各式气味。
这个研究证实利用基因工程培养出来的蛋白质,也能制造植物天然散发的气味,而且所需时间比分子合成技术缩短十二倍(三个月VS.一周)。张道欣说,这些蛋白与气味都跟天然的一模一样,未来应用在香水、除虫剂或芳香疗法的开发,可避免人工添加物可能衍生的健康风险。
(本文转载自2010.03.13中国时报) |