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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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 | 0,001 |
| 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 ».