Flavonol Biosynthesis Genes and Their Use in Engineering the Plant Antidiabetic Metabolite Montbretin A
Notice bibliographique
Résumé
The plant metabolite montbretin A (MbA) and its precursor mini-MbA are potential new drugs for treating type 2 diabetes. These complex acylated flavonol glycosides only occur in small amounts in the corms of the ornamental plant montbretia (Crocosmia × crocosmiiflora). Our goal is to metabolically engineer Nicotiana benthamiana using montbretia genes to achieve increased production of mini-MbA and MbA. Two montbretia UDP-dependent glycosyltransferases (UGTs), CcUGT1 and CcUGT2, catalyze the formation of the first two pathway-specific intermediates in MbA biosynthesis, myricetin 3-O-rhamnoside and myricetin 3-O-glucosyl rhamnoside. In previous work, expression of these UGTs in N. benthamiana resulted in small amounts of kaempferol glycosides but not myricetin glycosides, suggesting that myricetin was limiting. Here, we investigated montbretia genes and enzymes of flavonol biosynthesis to enhance myricetin formation in N. benthamiana. We characterized two flavanone hydroxylases, a flavonol synthase, a flavonoid 3′-hydroxylase (F3′H), and a flavonoid 3′5′-hydroxylase (F3′5′H). Montbretia flavonol synthase converted dihydromyricetin into myricetin. Unexpectedly, montbretia F3′5′H shared higher sequence relatedness with F3′Hs in the CYP75B subfamily of cytochromes P450 than with those with known F3′5′H activity. Transient expression of combinations of montbretia flavonol biosynthesis genes and a montbretia MYB transcription factor in N. benthamiana resulted in availability of myricetin for MbA biosynthesis. Transient coexpression of montbretia flavonol biosynthesis genes combined with CcUGT1 and CcUGT2 in N. benthamiana resulted in 2 mg g−1 fresh weight of the MbA pathway-specific compound myricetin 3-O-glucosyl rhamnoside. Additional expression of the montbretia acyltransferase CcAT1 led to detectable levels of mini-MbA in N. benthamiana.
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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 | 0,001 |
| 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 | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».