本文大约3500字，阅读需要5分钟，欢迎评论和转发
文丨未来缪斯
编辑丨未来缪斯
引言生物活性的赤霉素（GAs）是植物生长和发育的中心调节因子，包括种子发育，通过复杂的生物合成和降解途径实现GA的内稳态，其中具体的活性尚待阐明。
从成熟或浸泡的黄瓜种子中分离了两个与已知GA 3-氧化酶具有高度序列相似性的cDNA，其中一个酶（在此称为CsGA3ox5）具有GA 3-氧化活性。
第二个酶（在此称为CsGA1ox/ds）执行多个反应，包括GA的1β-氧化和9,11-脱饱和反应，但缺乏3-氧化活性。
在拟南芥植物中过表达CsGA1ox/ds导致严重矮化的植物，该矮化现象可以通过外源应用生物活性的GA4得到拯救，证实了CsGA1ox/ds对GAs进行降解。
将CsGA1ox/ds中的三个氨基酸Phe93、Pro106和Ser202替换为通常在GA 3-氧化酶中保守的Tyr93、Met106和Thr202，使得CsGA1ox/ds获得了GA 3-氧化活性，因此增强了其生成生物活性GAs以及降解产物的能力。
表达这种经氨基酸修饰的GA1ox/ds变体在拟南芥中加速了植物的生长和发育，表明这个酶变体能够在植物体内产生生物活性的GAs。
将这三个保守的GA 3-氧化酶氨基酸在GA3ox5中进行遗传修饰，改变为CsGA1ox/ds中存在的氨基酸，导致该变体无法将GA9转化为GA4，突显了这三个保守氨基酸对于GA 3-氧化酶活性的重要性。
Gibberellins（GAs）通过复杂的途径进行生物合成，以调节植物的生长和发育，并对环境做出响应。
在黄瓜等瓜果类植物中，与拟南芥一样，GA4是在大多数发育阶段中主要的生物活性GA，对于植物中的GA内稳态，GA生物合成和GA去活化的调节都非常重要。
GA生物合成涉及几类酶，包括萜类环化酶，细胞色素P450单加氧酶，以及作为最后步骤的2-氧戊二酸依赖的双氧酶（2-ODD）。
GA降解也涉及几类酶，包括GA-甲基转移酶，细胞色素P450单加氧酶，以及再次是2-氧戊二酸依赖的双氧酶。
