Identifizierung und Charakterisierung einer neuen O-Methyltransferase aus Papaver somniferum

Abstract

Es wurde eine neue Gensequenz aus Papaver somniferum durch eine vergleichende Expressionsanalyse gefunden. Diese Sequenz kodiert für die völlig neue (S)-Norretikulin-O-Methyltransferase (N7OMT), deren Aktivität mit rekombinant hergestelltem Protein identifiziert wurde. Der neuen Enzymaktivität wurde, in Ergänzung zum bekannten Benzylisochinolinalkaloid-Stoffwechsel, eine Rolle in der Papaverinbiosynthese zugeordnet. Um die Substratspezifität der N7OMT zu untersuchen, wurden Homologiemodelle und die Lagen der natürlichen Substrate der N7OMT und der sehr ähnlichen Norcoclaurin-6-O-Methyltransferase berechnet. Durch einen Vergleich wurden Aminosäuren ermittelt, die die unterschiedlichen Spezifitäten verursachen könnten. Das wurde durch Aktivitätsmessung mit N7OMT Mutanten überprüft, welche durch ortsgerichtete Mutagenese nach Vorgaben aus den in silico Experimenten erzeugt worden sind. Die dabei gefundene Aktivität einer N7OMT Dreifachmutante gegenüber Norcoclaurin bestätigt die Modelle.