Diterpene synthases of the biosynthetic system of medicinally active diterpenoids in <i>Marrubium vulgare</i>
Notice bibliographique
Résumé
Marrubium vulgare (Lamiaceae) is a medicinal plant whose major bioactive compounds, marrubiin and other labdane-related furanoid diterpenoids, have potential applications as anti-diabetics, analgesics or vasorelaxants. Metabolite and transcriptome profiling of M. vulgare leaves identified five different candidate diterpene synthases (diTPSs) of the TPS-c and TPS-e/f clades. We describe the in vitro and in vivo functional characterization of the M. vulgare diTPS family. In addition to MvEKS ent-kaurene synthase of general metabolism, we identified three diTPSs of specialized metabolism: MvCPS3 (+)-copalyl diphosphate synthase, and the functional diTPS pair MvCPS1 and MvELS. In a sequential reaction, MvCPS1 and MvELS produce a unique oxygenated diterpene scaffold 9,13-epoxy-labd-14-ene en route to marrubiin and an array of related compounds. In contrast with previously known diTPSs that introduce a hydroxyl group at carbon C-8 of the labdane backbone, the MvCPS1-catalyzed reaction proceeds via oxygenation of an intermediate carbocation at C-9, yielding the bicyclic peregrinol diphosphate. MvELS belongs to a subgroup of the diTPS TPS-e/f clade with unusual βα-domain architecture. MvELS is active in vitro and in vivo with three different prenyl diphosphate substrates forming the marrubiin precursor 9,13-epoxy-labd-14-ene, as identified by nuclear magnetic resonance (NMR) analysis, manoyl oxide and miltiradiene. MvELS fills a central position in the biosynthetic system that forms the foundation for the diverse repertoire of Marrubium diterpenoids. Co-expression of MvCPS1 and MvELS in engineered E. coli and Nicotiana benthamiana offers opportunities for producing precursors for an array of biologically active diterpenoids.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».