Ukrainian
Albanian
Arabic
Armenian
Azerbaijani
Belarusian
Bengali
Bosnian
Catalan
Czech
Danish
Deutsch
Dutch
English
Estonian
Finnish
Français
Greek
Haitian Creole
Hebrew
Hindi
Hungarian
Icelandic
Indonesian
Irish
Italian
Japanese
Korean
Latvian
Lithuanian
Macedonian
Mongolian
Norwegian
Persian
Polish
Portuguese
Romanian
Russian
Serbian
Slovak
Slovenian
Spanish
Swahili
Swedish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
Български
中文(简体)
中文(繁體)
ACS Synthetic Biology 2020-Jan

Engineering tropane alkaloid production based on metabolic characterization of ornithine decarboxylase in Atropa belladonna.

Тільки зареєстровані користувачі можуть перекладати статті
Увійти Зареєструватися
Посилання зберігається в буфері обміну
Tengfei Zhao
Siqi Li
Jing Wang
Qi Zhou
Chunxian Yang
Feng Bai
Xiaozhong Lan
Min Chen
Zhihua Liao

Ключові слова

Анотація

Ornithine decarboxylase (ODC) plays an important role in various biological processes; however, its role in plant secondary metabolism, especially in the biosynthesis of tropane alkaloids (TAs) such as pharmaceutical hyoscyamine, anisodamine and scopolamine, remains largely unknown. In this study, we characterized the physiological and metabolic functions of the ODC gene of Atropa belladonna (AbODC) and determined its role in TA production using metabolic engineering approaches. Feeding assays with enzyme inhibitors indicated that ODC, rather than arginine decarboxylase (ADC), plays a major role in TA biosynthesis. Tissue-specific AbODC expression analysis and -glucuronidase (GUS) staining assays showed that AbODC was highly expressed in secondary roots, especially in the cylinder tissue. Enzymatic assays indicated that AbODC was able to convert ornithine to putrescine, with the highest activity at pH 8.0 and 30C. Additionally, AbODC showed higher catalytic efficiency than other plant ODCs, as evident from the Km, Vmax and Kcat values of AbODC using ornithine as the substrate. In A. belladonna root cultures, suppression of AbODC greatly reduced the production of putrescine, N-methylputrescine and TAs, whereas overexpression of AbODC significantly increased the biosynthesis of putrescine, N-methylputrescine, hyoscyamine and anisodamine. Moreover, transgenic A. belladonna plants overexpressing AbODC showed a significantly higher production of hyoscyamine and anisodamine compared with control plants. These findings indicate that AbODC plays a key role in TA biosynthesis and therefore is a valuable candidate for increasing TA production in A. belladonna.

Приєднуйтесь до нашої
сторінки у Facebook

Найповніша база даних про лікарські трави, підкріплена наукою

  • Працює 55 мовами
  • Лікування травами за підтримки науки
  • Розпізнавання трав за зображенням
  • Інтерактивна GPS-карта - позначайте трави на місці (скоро)
  • Читайте наукові публікації, пов’язані з вашим пошуком
  • Шукайте лікарські трави за їх впливом
  • Організуйте свої інтереси та будьте в курсі новинних досліджень, клінічних випробувань та патентів

Введіть симптом або хворобу та прочитайте про трави, які можуть допомогти, наберіть траву та ознайомтесь із захворюваннями та симптомами, проти яких вона застосовується.
* Вся інформація базується на опублікованих наукових дослідженнях

Google Play badgeApp Store badge