Kinetic and in silico structural characterization of norbelladine O-methyltransferase of Amaryllidaceae alkaloids biosynthesis
Notice bibliographique
Résumé
Amaryllidaceae alkaloids are a diverse group of alkaloids exclusively reported from the Amaryllidaceae plant family. In planta, their biosynthesis is still not fully characterized; however, a labeling study established 4'-O-methylnorbelladine as the key intermediate compound of the pathway. Previous reports have characterized O-methyltransferases from several Amaryllidaceae species. Nevertheless, the formation of the different O-methylnorbelladine derivatives (3'-O-methylnorbelladine, 4'-O-methylnorbelladine, and 3'4'-O-dimethylnorbelladine), the role, and the preferred substrates of O-methyltransferases are not clearly understood. In this study, we performed the biochemical characterization of an O-methyltransferase candidate from Narcissus papyraceus (NpOMT) in vitro and in vivo, following biotransformation of norbelladine in Nicotiana benthamiana having transient expression of NpOMT. Docking analysis was further used to investigate substrate preferences, as well as key interacting residues of NpOMT. Our study shows that NpOMT methylates norbelladine preferentially at the 4'-OH position in vitro and in planta. Interestingly, NpOMT also catalyzed the synthesis of 3',4'-O-dimethylnorbelladine from norbelladine and 4'-O-methylnorbelladine during in vitro enzymatic assay. Furthermore, we show that NpOMT methylates 3,4-dihydroxybenzylaldehyde and caffeic acid in a nonregiospecific manner to produce meta/para monomethylated products. This study reveals a novel catalytic potential of an Amaryllidaceae O-methyltransferase and its ability to regioselectively methylate norbelladine in the heterologous host N. benthamiana.
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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) | 0,001 | 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)
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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.
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