Evolution of plant secondary metabolism: The promiscuity of short chain dehydrogenases/reductases involved in tropinone reduction

植物次生代谢的进化:参与托品酮还原的短链脱氢酶/还原酶的混杂

基本信息

项目摘要

The goal of the project is to study short-chain dehydrogenases/reductases (SDR) for catalytic capacities and evolvability and to gain information on their native function. Tropinone reduction is a step in tropane alkaloid biosynthesis performed by SDR. A tropinone reductase from tropane alkaloid-forming Cochlearia officinalis (Brassicaceae) has 16 orthologs in A. thaliana annotated as “putative tropine reductase” due to sequence identity of >50%. However, A. thaliana does not accumulate tropane alkaloids. Numerous tropinone reductaselike genes conserved in other Brassicaceae genomes suggest that those SDR form a reservoir for the evolution of secondary product enzymes. We will investigate catalytic characteristics of tropinone reductase-like SDR from Brassicaceae that form or do not form tropane alkaloids. SDR enzyme models serve for ligand identification by in silico pharmacophore search and comparison with known Brassicaceae metabolites. Promising ligands will be tested in vitro. Thus, metabolic flexibility and catalytic redundancy are defined, and hints for the native function of the SDR can be expected. Tropanes are tested as substrates to distinguish tropane-accepting SDR and residues decisive for tropinone binding. SDR are mutated to achieve or enhance tropinone reduction and test model-guided in vitro enzyme evolution.
该项目的目标是研究短链脱氢酶/还原酶(SDR)的催化能力和进化能力,并获得有关其天然功能的信息。托品酮还原是托品烷生物碱生物合成中由SDR进行的步骤。产托品烷生物碱的咖啡豆中的托品酮还原酶在A. thaliana的氨基酸序列由于> 50%的序列同一性而被注释为“推定的托品还原酶”。然而,A.拟南芥不积累托烷生物碱。许多托品酮还原酶样基因保守在其他拟南芥基因组中表明,这些SDR形成了一个水库的进化的次生产物酶。我们将调查的托品酮还原酶样SDR的催化特性,形成或不形成托品烷生物碱。SDR酶模型通过计算机模拟药效团搜索和与已知的拟南芥代谢物的比较用于配体鉴定。有希望的配体将在体外进行测试。因此,代谢的灵活性和催化冗余的定义,并暗示SDR的天然功能可以预期。将托烷作为底物进行测试,以区分托烷接受SDR和对托品酮结合具有决定性的残基。突变SDR以实现或增强托品酮减少和测试模型引导的体外酶进化。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Privatdozent Dr. Wolfgang Brandt其他文献

Privatdozent Dr. Wolfgang Brandt的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Privatdozent Dr. Wolfgang Brandt', 18)}}的其他基金

Identification of metabolites and small compounds using mass spectrometry
使用质谱法鉴定代谢物和小化合物
  • 批准号:
    192186822
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Regulation des okulären Surfactant-Systems und dessen Bedeutung für das Auge
眼表面活性剂系统的调节及其对眼睛的重要性
  • 批准号:
    85931033
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Vergleichende Genexpressionsanalyse in Papaver Spezies - Spezialisierung der Biosynthesegene
罂粟属基因表达比较分析 - 生物合成基因的特化
  • 批准号:
    5453194
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
Molekulare und strukturelle Ursachen metabolischer Diversität vermittelt durch prenylierende Enzyme
异戊二烯化酶介导的代谢多样性的分子和结构原因
  • 批准号:
    5453092
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes

相似国自然基金

Molecular Plant
  • 批准号:
    31224801
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
Molecular Plant
  • 批准号:
    31024802
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
不同栽培环境条件下不同基因型牡丹根部细菌种群多样性特征
  • 批准号:
    31070617
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    30.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Journal of Integrative Plant Biology
  • 批准号:
    31024801
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
植物病毒壳体"智能"纳米载体靶向肿瘤细胞的研究
  • 批准号:
    30973685
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    35.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
南美蟛蜞菊入侵对土壤微生物的影响及反馈作用
  • 批准号:
    30970556
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    40.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
弓形虫MAG嵌合型类病毒颗粒转基因植物快速高效表达技术平台的建立及其动物口服免疫机制的探索
  • 批准号:
    30872204
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    33.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
梅花植株再生体系及遗传转化体系建立的研究
  • 批准号:
    30371187
  • 批准年份:
    2003
  • 资助金额:
    7.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Advancing skin cancer prevention by tackling UV-induced clonogenic mutations
通过应对紫外线诱导的克隆突变来促进皮肤癌的预防
  • 批准号:
    10829054
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Microenvironmental characterization and manipulation to prevent secondary caries
预防继发龋的微环境特征和操作
  • 批准号:
    10814030
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
COCOA PAD II: Effect of Cocoa Flavanols on the Gut Microbiome and Functional Performance
COCOA PAD II:可可黄烷醇对肠道微生物组和功能表现的影响
  • 批准号:
    10811104
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Effects of tobacco cut and nicotine form on the abuse liability of moist snuff
烟丝和尼古丁形式对湿鼻烟滥用倾向的影响
  • 批准号:
    10587196
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Plant-Focused Nutrition in Patients with Diabetes and Chronic Kidney Disease (PLAFOND Study): A Pilot/Feasibility Study
糖尿病和慢性肾病患者的植物性营养(PLAFOND 研究):试点/可行性研究
  • 批准号:
    10586677
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Biosynthesis of Several Oxyvinylglycine Nonproteinogenic Amino Acids Bearing Unusual Alkoxyamine Bonds
几种带有异常烷氧基胺键的氧乙烯甘氨酸非蛋白氨基酸的生物合成
  • 批准号:
    10752052
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Hands-on Education and Research for Biomedical and Analytical Learning (HERBAL)
生物医学和分析学习的实践教育和研究(HERBAL)
  • 批准号:
    10665331
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Investigation of role of plant derived organo-sulfates on secondary organic aerosols in the atmosphere
植物源有机硫酸盐对大气中二次有机气溶胶的作用研究
  • 批准号:
    23H03526
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Evolutionary mechanisms of parasitic, symbiotic and saprophytic strategies dependent on secondary metabolite biosynthesis in plant pathogenic fungi
植物病原真菌依赖次生代谢产物生物合成的寄生、共生和腐生策略的进化机制
  • 批准号:
    23K05241
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Identifying COVID-19 vaccine deserts using Machine Learning and Geospatial Analyses to target Community -engaged testing for vulnerable rural populations to prevent localized outbreaks
使用机器学习和地理空间分析识别 COVID-19 疫苗沙漠,以针对弱势农村人口进行社区参与测试,以防止局部疫情爆发
  • 批准号:
    10446844
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了