Ginsenoside biosynthetic UGTs have been identified in Panax but not in Gynostemma. Through a biochemical screening of Gynostemma UGTs (GpUGTs), I herein identified three groups of ginsenoside biosynthetic GpUGTs. These groups comprise two GpUGTs that belong to the UGT71 family and glucosylate the C20-OH positions of PPD- and PPT-type ginsenosides; one GpUGT that belongs to the UGT74 family and glucosylates the C3-OH position of PPD-type ginsenosides; and two GpUGTs that belong to the UGT94 family and add glucose to the C3-O-glucosides of PPD-type ginsenosides. These GpUGTs belong to the same UGT families as the ginsenoside biosynthetic Panax UGTs (PgUGTs). However, GpUGTs are not orthologous to PgUGTs. Furthermore, cucumber UGTs orthologous to GpUGTs do not glucosylate ginsenosides. These results collectively suggest that, during evolution, P. ginseng and G. pentaphyllum independently opted to use the same UGT families to synthesize ginsenosides. In addition, I have successfully produce ginsenoside CK and F1 in Arabidopsis thaliana by transforming several ginsenoside biosynthetic genes (PgDs, PgPPDs, PgPPTs, PgUGT71A27, tHMGR). This might suggest the idea to produce ginsenoside faster and more in other organisms than ginseng plants.
진세노사이드 생합성 UGT는 파낙스(Panax)에서 확인되었지만 지노스템마에서는 확인되지 않았다. 지노스템마 UGT (GpUGT)의 생화학적 스크리닝을 통해 여기에서 세 그룹의 진세노사이드 생합성 GpUGT를 확인했다. 이러한 그룹은 UGT71 계열에 속하는 두 개의 GpUGT를 포함하고 PPD- 및 PPT- 유형 진세노사이드의 C20-OH 위치를 글루코 실화하고; UGT74 계열에 속하고 PPD- 형 진세노사이드의 C3-OH 위치를 글루코 실화하는 하나의 GpUGT; 및 UGT94 계열에 속하는 2 개의 GpUGT가 PPD형 진세노사이드의 C3-O- 글루코사이드에 포도당을 첨가한다. 이러한 GpUGT는 진세노사이드 생합성 Panax UGT (PgUGT)와 동일한 UGT 계열에 속한다. 그러나 GpUGT는 PgUG와 직계하지 않다. 또한, 오이 UGT는 GpUGT에 유사하지만 글루코실레이트 진세노사이드 기능을 하지 않다. 이러한 결과는 진화 과정에서 P. ginseng과 G. pentaphyllum이 동일한 UGT 계열을 사용하여 진세노사이드를 독립적으로 합성했음을 시사한다. 또한 여러 진세노사이드 생합성 유전자 (PgDs, PgPPDs, PgPPTs, PgUGT71A27, tHMGR)를 변형시켜 애기장대(Arabidopsis thaliana)에서 진세노사이드 CK와 F1을 성공적으로 생산했다. 이것은 인삼 식물보다 다른 유기체에서 진세노사이드를 더 빠르고 더 많이 생산한다는 아이디어를 제안한다.
