Evolution von Struktur und Funktion der Putrescin-N-methyltransferase

腐胺N-甲基转移酶结构和功能的演变

• 批准号: 5453287
• 负责人: Professorin Dr. Birgit Dräger
• 金额: --
• 依托单位: Kanzlerin
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2004-12-31 至 2009-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5453287?language=en
• 关键词: Evolution; von; Struktur; und; Funktion

Putrescin-N-methyltransferase (PMT) ist das erste spezifische Enzym für die Bildung von Nicotin und Tropanalkaloiden in Solanaceen. Seine Aminosäuresequenz ähnelt dem Primärstoffwechsel- Enzym Spermidinsynthase (SPDS), das vermutlich den evolutionären Vorläufer darstellt. Als Folge der Aminosäureänderungen im Lauf der Evolution ergaben sich zwei wesentliche Funktionsänderungen im Enzym: 1. als Cosubstrat verwendet SPDS decarboxyliertes S-Adenosylmethionin, während S-Adenosylmethionin der Methylgruppendonator für PMT ist; 2. SPDS bewerkstelligt den Transfer einer Aminopropylgruppe, PMT überträgt Methylgruppen. Ziel des Projekts ist zu verstehen, welche Aminosäureaustausche notwendig waren, um ausgehend von der Spermidinsynthase aus Datura stramonium die Entwicklung von Putrescin-N-methyltransferase zu ermöglichen. Der Vergleich der Aminosäuresequenzen von SPDS- und PMT-Enzymen und das Computermodelling zeigen, welche Aminosäuren für site directed mutagenesis ausgewählt werden können. Anschließend werden alle mutierten Enzyme einer detaillierten biochemischen Charakterisierung unterzogen, um so aufgrund der enzymatischen Eigenschaften Auskunft über mögliche evolutionären Stadien zu erhalten. Schließlich wird die PMT aus Datura stramonium gereinigt und kristallisiert, um mit Röntgenstrukturanalyse das aktive Zentrum darzustellen Nach neuen Erkenntnissen kommen Tropanalkaloide auch in Brassicaceen vor. Die Beteiligung von PMT an der Tropanalkaloidbiosynthese in Brassicaceen und ihre mögliche Abstammung von SPDS wird vergleichend zu Solanaceen untersucht.

腐胺- n-甲基转移酶（PMT）是茄青中烟碱和莨菪碱的合成酶。塞纳河Aminosäuresequenz ähnelt dem Primärstoffwechsel-酶精胺合成酶（SPDS）， das vermutlich den evolutionären Vorläufer darstellt。1. al Folge der Aminosäureänderungen im lauder Evolution ergaben siich zwei wesentliche Funktionsänderungen im enzyme；共底物verwendet SPDS decarboxyliertes S-Adenosylmethionin， während S-Adenosylmethionin der Methylgruppendonator f<e:1>；2. SPDS bewerkstellt den转移iner氨基丙基基团，PMT überträgt甲基基团。Ziel des projects ist zu verstehen, welche Aminosäureaustausche not enddig waren， um ausgehend von der Spermidinsynthase and Datura stramonium die Entwicklung von purescin - n-甲基转移酶zu ermöglichen。Der Vergleich Der Aminosäuresequenzen von SPDS- und pmt -酶和计算机建模zeigen， welche Aminosäuren f<s:2> r位点定向诱变ausgewählt werden können。Anschließend werden alle mutierten Enzyme einer detail - lierten biochemischen Charakterisierung unterzogen， um so aufgrund der酶atischen Eigenschaften Auskunft <e:1> ber mögliche evolutionären Stadien zu erhalten。schließ ßlich die PMT us Datura stramonium gerinigent and stallisiert， um mit Röntgenstrukturanalyse as活性Zentrum darzustellen Nach neen Erkenntnissen kommen tropanalkaloin在芸苔属植物中的应用。芥蓝属植物PMT和拟萜类生物合成的研究与进展mögliche abstammund von SPDS和vergleichend zu solanaceae untersucht。