基本的螺旋-环-螺旋 (bHLH) 转录因子 (TF) 在调节植物生长和发育方面起着至关重要的作用，并且通常通过与其他 TF 相互作用来参与生物过程。辣椒红素和辣椒素类物质仅存在于辣椒中，具有很高的营养和经济价值。然而，bHLH 家族基因是否调节辣椒红素和辣椒素生物合成并通过与其他 TF 相互作用参与这些过程仍然未知。

华南农业大学研究团队在BMC Plant Biology发表了一篇名为“Genome-wide identification of the Capsicum bHLH transcription factor family:discovery of a candidate regulator involved in the regulation of species-specificbioactive metabolites”的文章揭示了辣椒bHLH转录因子家族的全基因组鉴定：发现参与物种特异性生物活性代谢物调节的候选调节因子。 

bHLH 家族是植物中最大的转录因子 (TF) 之一，对植物生长发育很重要。bHLH 蛋白最初是在真核物种中发现的，包含一个碱性和一个螺旋-环-螺旋 (HLH) 区域。这两个区域具有 DNA 结合和蛋白质相互作用的能力。碱性区域在 N 端结构域包含 13-17 个碱性氨基酸，并提供 DNA 结合区域以结合共有六核苷酸 E-box (CANNTG)，而 HLH 区域包括大约 40 个氨基酸C 端结构域有两个 α 螺旋，由可变长度的环隔开。此外，HLH 区域促进与其他 bHLH 蛋白的相互作用以及同源二聚体和异源二聚体复合物的形成。除了这两个保守区域外，bHLH 蛋白质序列是不同的，揭示了蛋白质进化。

在这项研究中，从辣椒基因组中共鉴定出 107 个 CabHLH 。分析表明，通过将CabHLH 蛋白与拟南芥bHLH 蛋白进行比较，将这些CabHLH 蛋白分为15 组。分析表明，在簇C1、C2和C3中发现的CabHLH009、CabHLH032、CabHLH048、CabHLH095和CabHLH100的表达谱与果皮中类胡萝卜素生物合成谱相似，包括玉米黄质、叶黄素和辣椒红素，而CabHLH07 , CabHLH009 , CabHLH026 ,在簇 L5、L6 和 L9 中发现的CabHLH063和CabHLH086与胚胎中类辣椒素积累的特征一致。此外，CabHLH007、CabHLH009、CabHLH026和CabHLH086也可能参与温度介导的辣椒素生物合成。酵母双杂交 (Y2H) 分析表明，CabHLH007、CabHLH009、CabHLH026 、CabHLH063和CabHLH086可与 MYB31（一种辣椒素生物合成的主要调节剂）相互作用。

CabHLHs和 CaMYB31 之间蛋白质相互作用的酵母双杂交分析

在辣椒中共鉴定出 107 种 CabHLH 蛋白。这些蛋白质根据拟南芥的分类分为15组。包含基序 1 和 2 的 bHLH 保守结构域出现在所有 CabHLH 中。表达谱显示簇 C1、C2、C3、C4、L5、L6、L8 和 L9 是调节类胡萝卜素和辣椒素生物合成的候选物。CabHLH009、CabHLH032、CabHLH048、CabHLH095、CabHLH100、CabHLH007、CabHLH009、CabHLH026 、CabHLH063和CabHLH086从候选簇中选择它们是因为它们可能有助于类胡萝卜素和辣椒素的生物合成。CabHLH007、CabHLH009、CabHLH026 、CabHLH063和CabHLH086可能对不同的温度有反应，以介导类辣椒素生物合成。CabHLH007、CabHLH009、CabHLH026、CabHLH063 和 CabHLH086 可能通过与 MYB31 相互作用来控制辣椒素生物合成。然而，需要进一步研究显示这些候选 bHLH 如何调节类胡萝卜素和辣椒素生物合成。

文献链接：10.1186/s12870-021-03004-7