Characterization of cinnamate 4-hydroxylase (CYP73A) and p-coumaroyl 3′-hydroxylase (CYP98A) from Leucojum aestivum, a source of Amaryllidaceae alkaloids
Notice bibliographique
Résumé
Biosynthesis of Amaryllidaceae alkaloids (AA) starts with the condensation of tyramine with 3,4-dihydroxybenzaldehyde. The latter derives from the phenylpropanoid pathway that involves modifications of trans-cinnamic acid, p-coumaric acid, caffeic acid, and possibly 4-hydroxybenzaldehyde, all potentially catalyzed by hydroxylase enzymes. Leveraging bioinformatics, molecular biology techniques, and cell biology tools, this research identifies and characterizes key enzymes from the phenylpropanoid pathway in Leucojum aestivum. Notably, we focused our work on trans-cinnamate 4-hydroxylase (LaeC4H) and p-coumaroyl shikimate/quinate 3'-hydroxylase (LaeC3'H), two key cytochrome P450 enzymes, and on the ascorbate peroxidase/4-coumarate 3-hydroxylase (LaeAPX/C3H). Although LaeAPX/C3H consumed p-coumaric acid, it did not result in the production of caffeic acid. Yeasts expressing LaeC4H converted trans-cinnamate to p-coumaric acid, whereas LaeC3'H catalyzed specifically the 3-hydroxylation of p-coumaroyl shikimate, rather than of free p-coumaric acid or 4-hydroxybenzaldehyde. In vivo assays conducted in planta in this study provided further evidence for the contribution of these enzymes to the phenylpropanoid pathway. Both enzymes demonstrated typical endoplasmic reticulum membrane localization in Nicotiana benthamiana adding spatial context to their functions. Tissue-specific gene expression analysis revealed roots as hotspots for phenylpropanoid-related transcripts and bulbs as hubs for AA biosynthetic genes, aligning with the highest AAs concentration. This investigation adds valuable insights into the phenylpropanoid pathway within Amaryllidaceae, laying the foundation for the development of sustainable production platforms for AAs and other bioactive compounds with diverse applications.
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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) | 0,001 | 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 ».