Bifunctional cis-Abienol Synthase from Abies balsamea Discovered by Transcriptome Sequencing and Its Implications for Diterpenoid Fragrance Production
Notice bibliographique
Résumé
The labdanoid diterpene alcohol cis-abienol is a major component of the aromatic oleoresin of balsam fir (Abies balsamea) and serves as a valuable bioproduct material for the fragrance industry. Using high-throughput 454 transcriptome sequencing and metabolite profiling of balsam fir bark tissue, we identified candidate diterpene synthase sequences for full-length cDNA cloning and functional characterization. We discovered a bifunctional class I/II cis-abienol synthase (AbCAS), along with the paralogous levopimaradiene/abietadiene synthase and isopimaradiene synthase, all of which are members of the gymnosperm-specific TPS-d subfamily. The AbCAS-catalyzed formation of cis-abienol proceeds via cyclization and hydroxylation at carbon C-8 of a postulated carbocation intermediate in the class II active site, followed by cleavage of the diphosphate group and termination of the reaction sequence without further cyclization in the class I active site. This reaction mechanism is distinct from that of synthases of the isopimaradiene- or levopimaradiene/abietadiene synthase type, which employ deprotonation reactions in the class II active site and secondary cyclizations in the class I active site, leading to tricyclic diterpenes. Comparative homology modeling suggested the active site residues Asp-348, Leu-617, Phe-696, and Gly-723 as potentially important for the specificity of AbCAS. As a class I/II bifunctional enzyme, AbCAS is a promising target for metabolic engineering of cis-abienol production.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
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 |
| 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 ».