Lettuce Costunolide Synthase (CYP71BL2) and Its Homolog (CYP71BL1) from Sunflower Catalyze Distinct Regio- and Stereoselective Hydroxylations in Sesquiterpene Lactone Metabolism
Notice bibliographique
Résumé
Sesquiterpene lactones (STLs) are terpenoid natural products possessing the γ-lactone, well known for their diverse biological and medicinal activities. The occurrence of STLs is sporadic in nature, but most STLs have been isolated from plants in the Asteraceae family. Despite the implication of the γ-lactone group in many reported bioactivities of STLs, the biosynthetic origins of the γ-lactone ring remains elusive. Germacrene A acid (GAA) has been suggested as a central precursor of diverse STLs. The regioselective (C6 or C8) and stereoselective (α or β) hydroxylation on a carbon of GAA adjacent to its carboxylic acid at C12 is responsible for the γ-lactone formation. Here, we report two cytochrome P450 monooxygenases (P450s) capable of catalyzing 6α- and 8β-hydroxylation of GAA from lettuce and sunflower, respectively. To identify these P450s, sunflower trichomes were isolated to generate a trichome-specific transcript library, from which 10 P450 clones were retrieved. Expression of these clones in a yeast strain metabolically engineered to synthesize substrate GAA identified a P450 catalyzing 8β-hydroxylation of GAA, but the STL was not formed by spontaneous lactonization. Subsequently, we identified the closest homolog of the GAA 8β-hydroxylase from lettuce and discovered 6α-hydroxylation of GAA by the recombinant enzyme. The resulting 6α-hydroxy-GAA spontaneously undergoes a lactonization to yield the simplest form of STL, costunolide. Furthermore, we demonstrate the milligram per liter scale de novo synthesis of costunolide using the lettuce P450 in an engineered yeast strain, an important advance that will enable exploitation of STLs. Evolution and homology models of these two P450s are discussed.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 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 | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».