Los CYP90J específicos de las gimnospermas permiten la biosíntesis de biflavonoides y la producción microbiana de...

Área de la Ciencia:

• Bioquímica de las plantas
• Biosíntesis de productos naturales
• Catálisis enzimática

Sus antecedentes:

• Los biflavonoides muestran una actividad clínica superior para los trastornos neurodegenerativos en comparación con los flavonoides monoméricos.
• La vía biosintética y los mecanismos enzimáticos para la dimerización de flavonoides en las plantas no se comprenden bien.

Objetivo del estudio:

• Para identificar las enzimas responsables de la biosíntesis de los biflavonoides.
• Elucidar el mecanismo de formación de enlaces C-C intermoleculares en la síntesis de productos naturales de biarilo.
• Para diseñar una plataforma microbiana para la producción de biflavonoides.

Principales métodos:

• Identificación y caracterización de los ortólogos del CYP90J en las gimnospermas.
• Análisis filogenético de CYP90J y enzimas relacionadas.
• Dinámica molecular y simulaciones QM/MM para el estudio de los mecanismos de dimerización.
• Ingeniería metabólica de E. coli para la producción de amentoflavona de novo.

Principales resultados:

• Se identificaron enzimas CYP90J específicas de las gimnospermas como catalizadores cruciales para la biosíntesis de los biflavonoides.
• Las CYP90J, junto con las O-metiltransferasas, son responsables de la producción de ginkgo biflavonoides.
• La dimerización regioselectiva de la apigenina a la amentoflavona es impulsada por factores estéricos y electrónicos, con un mecanismo de acoplamiento diradical inducido por hemo propuesto.
• La E. coli modificada produjo amentoflavona con un título de 4,75 mg/L.

Conclusiones:

• El descubrimiento de CYP90Js proporciona una visión crítica del misterio de larga data de la dimerización de la flavona.
• Esta investigación establece una plataforma biotecnológica prometedora para la producción de biflavonoides terapéuticamente relevantes.