The Biosynthetic Origin of Irregular Monoterpenes in Lavandula
Notice bibliographique
Résumé
Lavender essential oils are constituted predominantly of regular monoterpenes, for example linalool, 1,8-cineole, and camphor. However, they also contain irregular monoterpenes including lavandulol and lavandulyl acetate. Although the majority of genes responsible for the production of regular monoterpenes in lavenders are now known, enzymes (including lavandulyl diphosphate synthase (LPPS)) catalyzing the biosynthesis of irregular monoterpenes in these plants have not been described. Here, we report the isolation and functional characterization of a novel cis -prenyl diphosphate synthase cDNA, termed Lavandula x intermedia lavandulyl diphosphate synthase ( LiLPPS ), through a homology-based cloning strategy. The LiLPPS ORF, encoding for a 305-amino acid long protein, was expressed in Escherichia coli , and the recombinant protein was purified by nickel-nitrilotriacetic acid affinity chromatography. The approximately 34.5-kDa bacterially produced protein specifically catalyzed the head-to-middle condensation of two dimethylallyl diphosphate units to LPP in vitro with apparent K m and k cat values of 208 ± 12 μm and 0.1 s −1 , respectively. LiLPPS is a homodimeric enzyme with a sigmoidal saturation curve and Hill coefficient of 2.7, suggesting a positive co-operative interaction among its catalytic sites. LiLPPS could be used to modulate the production of lavandulol and its derivatives in plants through metabolic engineering. Background: Lavandula accumulate irregular monoterpenes of unknown biosynthetic origin. Results: We cloned a cis -prenyl diphosphate synthase ( cis -PDPS) that produces precursor for irregular monoterpenes in lavenders. Conclusion: Unlike other plants that utilize trans -PDPSs, Lavandula employ a cis -PDPS to initiate the biosynthesis of irregular monoterpenes. Significance: This is the first report of the involvement of a cis -PDPS in irregular monoterpene biosynthesis.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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 |
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