Characterization of a Flavoprotein Oxidase from Opium Poppy Catalyzing the Final Steps in Sanguinarine and Papaverine Biosynthesis
Notice bibliographique
Résumé
Benzylisoquinoline alkaloids are a diverse class of plant specialized metabolites that includes the analgesic morphine, the antimicrobials sanguinarine and berberine, and the vasodilator papaverine. The two-electron oxidation of dihydrosanguinarine catalyzed by dihydrobenzophenanthridine oxidase (DBOX) is the final step in sanguinarine biosynthesis. The formation of the fully conjugated ring system in sanguinarine is similar to the four-electron oxidations of (S)-canadine to berberine and (S)-tetrahydropapaverine to papaverine. We report the isolation and functional characterization of an opium poppy (Papaver somniferum) cDNA encoding DBOX, a flavoprotein oxidase with homology to (S)-tetrahydroprotoberberine oxidase and the berberine bridge enzyme. A query of translated opium poppy stem transcriptome databases using berberine bridge enzyme yielded several candidate genes, including an (S)-tetrahydroprotoberberine oxidase-like sequence selected for heterologous expression in Pichia pastoris. The recombinant enzyme preferentially catalyzed the oxidation of dihydrosanguinarine to sanguinarine but also converted (RS)-tetrahydropapaverine to papaverine and several protoberberine alkaloids to oxidized forms, including (RS)-canadine to berberine. The K(m) values of 201 and 146 μm for dihydrosanguinarine and the protoberberine alkaloid (S)-scoulerine, respectively, suggested high concentrations of these substrates in the plant. Virus-induced gene silencing to reduce DBOX transcript levels resulted in a corresponding reduction in sanguinarine, dihydrosanguinarine, and papaverine accumulation in opium poppy roots in support of DBOX as a multifunctional oxidative enzyme in BIA metabolism.
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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) | 0,000 | 0,000 |
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 ».