Acorus calamusからのカフェイン酸O-メチルトランスフェラーゼの分子クローンと特徴付け

科学分野:

• 植物生化学
• 酵素学
• 分子進化

背景:

• α-およびβ-アサロンのような揮発性フェニルプロペンは,薬剤用途の甘い旗 (Acorus calamus) の主要な香りです.
• A. calamusの揮発性フェニルプロペンの生合成に責任のある特定の酵素に関する知識は限られている.

研究 の 目的:

• A.カラムスの揮発性フェニルプロペンの生合成に関与する酵素を特定し,特徴づけること.
• 新しく特定されたO-メチルトランスファーゼの酵素活性と進化的関係を調査する.

主な方法:

• A. カラムスの候補遺伝子を特定するためのRNA配列解析
• E. coliにおける特定されたS-アデノシル-L-メチオニン依存O-メチルトランスフェラーゼ (AcCOMT) の再結合表現.
• 基板特異性を決定する酵素測定法.
• 進化的関係を評価するための 系統遺伝分析

主要な成果:

• S- アデノシル- L- メチオニン依存O- メチルトランスフェラーゼ (AcCOMT) をコードする遺伝子が特定されました.
• リコンビナンスのAcCOMTは,カフェイン酸のメタヒドロキシ群,5-ヒドロキシフェル酸,および5-ヒドロキシコニフェリルアルコールを特異的にメチル化しました.
• AcCOMTは,カテコール型スティルベン,フラボノイド,または推定アロン前駆体に対する作用を示さなかった.
• 系統遺伝学的分析によると,AcCOMTは他の植物COMTと遠い進化的関係にある.

結論:

• AcCOMTは,A. calamusにおけるフェニルプロパノイドのメチル化経路に関与しています.
• 酵素の独特の基板特異性と進化の分岐は,異なる機能的役割を示唆しています.
• AcCOMTは,他のO-メチルトランスフェラーゼと比較してユニークな進化の軌跡を持つ初期の分断酵素を表しています.