ジムノスペルム特有のCYP90Jはビフラボノイドの生物合成とアメントフラボンの微生物の生産を可能にします
Xue-Hui Dai1,2,3, Jiang-Ming Zhu1,2,3, Guang-Yi Wang1,3
1Laboratory of Synthetic Biology, State Key Laboratory of Plant Trait Design, CAS Center for Excellence in Molecular Plant Sciences, Institute of Plant Physiology and Ecology, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, China.
研究者らは,ギンコビフラボノイドの生成を可能にするバイフラボノイド生物合成の鍵となるCYP90J酵素を特定しました. これらの経路をE. coliで設計することで 治療用ビフラボノイド開発の新たなプラットフォームが提供されます
科学分野:
- 植物生化学
- 自然製品の生物合成
- 酵素触媒
背景:
- ビフラボノイドは,単体フラボノイドと比較して,神経変性疾患に対する優れた臨床的活性を示します.
- 植物におけるフラボノイド二酸化の生合成経路と酵素機構は十分に理解されていません.
研究 の 目的:
- ビフラボノイドの生物合成に 責任のある酵素を特定する
- ビアリル天然産物合成における分子間C-C結合形成のメカニズムを解明する.
- ビフラボノイドの生産のための 微生物のプラットフォームを設計する
主な方法:
- ジムノスペルマにおけるCYP90Jのオートログの識別と特徴づけ
- CYP90Jと関連する酵素の遺伝分析
- 分子ダイナミクスとQM/MMシミュレーションで,二分化メカニズムを研究する.
- 新しいアメントフラボンの生成のためのE. coliの代謝工学
主要な成果:
- ジムノスペルム特有のCYP90J酵素は,ビフラボノイド生物合成の重要な触媒として特定されました.
- CYP90Jは,O-メチルトランスフェラーゼと共に,ジンコビフラボノイドの産生を担っている.
- アピゲニンのアメントフラボンへの地域選択的二酸化はステリックおよび電子因子によって引き起こされ,ヘム誘発の二基結合メカニズムが提案されている.
- エンジニアリングされたE. coliは4. 75mg/Lの位数でアメントフラボンを生成した.
結論:
- CYP90Jsの発見は,フラボン二酸化の長年の謎に重要な洞察を与えてくれます.
- この研究は,治療的に重要なビフラボノイドの生産のための有望なバイオテクノロジープラットフォームを確立しています.
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