Báo cáo khoa học: Octaketide-producing type III polyketide synthase from Hypericum perforatum is expressed in dark glands accumulating hypericins

Octaketide-producing type III polyketide synthase from Hypericum perforatum is expressed in dark glands accumulating hypericins

Tác giả: Katja Karppinen, Juho Hokkanen, Sampo Mattila, Peter Neubauer, Anja Hohtola

Lĩnh vực: Sinh học phân tử, Hóa sinh thực vật

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu này tập trung vào việc xác định vai trò của enzyme HpPKS2, một loại polyketide synthase loại III (PKS) từ cây Hypericum perforatum (St. John’s wort), trong quá trình sinh tổng hợp hypericin. Hypericin là một hợp chất có hoạt tính sinh học quan trọng, được cho là chịu trách nhiệm cho nhiều tác dụng dược lý của cây thuốc này. Các nhà nghiên cứu đã điều tra hoạt tính enzyme của HpPKS2, định vị sự biểu hiện của nó trong các mô của cây và phân tích mối liên hệ với sự tích lũy hypericin. Kết quả cho thấy HpPKS2 có hoạt tính octaketide synthase (OKS) và được biểu hiện đặc hiệu trong các tuyến màu đen tích lũy hypericin. Mặc dù enzyme có khả năng thực hiện các phản ứng ngưng tụ cần thiết, nhưng nó không tạo ra emodin anthrone, một tiền chất được đề xuất của hypericin, trong điều kiện in vitro. Điều này gợi ý rằng các yếu tố bổ sung chưa xác định có thể cần thiết cho quá trình sinh tổng hợp emodin anthrone hoàn chỉnh trong cây.

Mục lục chi tiết:

• Results
• Phylogenetic analysis
• Expression of HpPKS2 in Escherichia coli
• Enzyme activity of recombinant HpPKS2
• Localization of HpPKS2 transcripts in H. perforatum tissues
• Localization of hypericins in H. perforatum tissues
• Discussion
• Experimental procedures
• Construction of expression plasmid
• Expression of recombinant HpPKS2
• Enzyme purification
• Polyketide synthase assays
• Identification of the biosynthetic products by UPLC/ESIMS
• Tissue fixation and embedding
• Preparation of RNA probes for in situ hybridizations
• In situ RNA hybridization analysis
• Phylogenetic tree construction
• Acknowledgements
• References