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前胡香豆素生物合成中o -甲基化反应的分子结构基础。( The Molecular and Structural Basis of O-methylation Reaction in Coumarin Biosynthesis in Peucedanum praeruptorum Dunn. )
Yucheng Zhao Nana Wang Ziwei Sui Chuanlong Huang Zhixiong Zeng O-methylation bergaptol O-methyltransferase caffeic acid O-methyltransferase coumarins evolution
甲氧基化香豆素在药用香豆素中占有很大的比例,但迄今仅发现一种对贝加普醇O-甲基化(BMT)有特异性的酶。甲氧基化香豆素的多种类型表明至少有一种未知酶参与了其他羟基化香豆素的O-甲基化,尚待鉴定。结合转录组学和代谢组学分析表明,前胡中所有羟基化香豆素均由一种类似于咖啡酸O-甲基转移酶(COMT-S,S是similar的简称)的酶参与催化。然而,其底物杂合的精确分子机制仍未解决。针对这一问题,我们确定了COMT-S的晶体结构以阐明其衬底偏好。结果表明,Asn132、Asp271和Asn325调控COMT-S的底物杂合子。单个突变,如N132A,决定了esculetin中羟基的催化选择性,也造成了佛手柑的生产差异。进化分析表明,BMT是最近通过基因复制作为咖啡酸O-甲基转移酶(COMT)的副产物而产生的,发生在Apiaceae科在37-100 Mya之间的分化之前。本研究确定了香豆素生物合成中先前未知的O-甲基化步骤。晶体学和突变研究为底物偏好提供了更深入的理解,可以用来生产特定的O-甲基化香豆素。此外,还阐明了BMT和COMT-S之间的进化关系,以利于对Apiaceae科进化事件的理解。
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