Characterization of aromatic aminotransferases from Ephedra sinica Stapf.

Kilpatrick, K.G., Pajak, A., Hagel, J.M., Sumarah, M.W., Lewinsohn, E., Facchini, P.J., et Marsolais, F. (2016). « Characterization of aromatic aminotransferases from Ephedra sinica Stapf. », Amino Acids, p. 1-12. doi : 10.1007/s00726-015-2156-1  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Ephedra sinica Stapf (Ephedraceae) est un arbuste en forme de balai cultivé en Chine, en Corée et au Japon dans certaines régions arides. Cette plante accumule de grandes quantités d’alcaloïdes de type éphédrine dans ses tissus aériens. Ces analogues des amphétamines reproduisent les effets de l’adrénaline et stimulent le système nerveux sympathique. On connaît bien les propriétés pharmacologiques de ces substances, mais on sait très peu de choses sur les mécanismes intervenant dans leur synthèse. Nous avons créé une plateforme génomique fonctionnelle pour étudier leur biosynthèse. Nous avons obtenu des enzymes à partir d’un ensemble d’étiquettes de séquences transcrites reposant sur la ressemblance avec les enzymes caractérisées présentant des fonctions similaires. Nous avons caractérisé deux aminotransférases aromatiques, EsAroAT1 et EsAroAT2. Les résultats de la transcription inverse suivie d’une réaction de polymérisation en chaîne quantitative ont montré que les deux gènes sont exprimés dans les tissus jeunes des tiges, où les alcaloïdes de type éphédrine sont synthétisés, et dans les tissus matures des tiges. L’EsAroAT1 recombinante purifiée par chromatographie d’affinité sur résine de nickel a affiché une activité catalytique plus importante et était plus homogène que l’EsAroAT2, comme l’a déterminé la chromatographie sur gel. L’EsAroAT1 était très active comme tyrosine aminotransférase avec l’α‑cétoglutarate suivi par l’α‑cétométhylthiobutyrate et très peu active avec le phénylpyruvate. Dans le sens inverse, l’efficacité catalytique était comparable pour la formation des trois acides aminés aromatiques avec le L‑glutamate. Ni l’une ni l’autre des enzymes n’a accepté les intermédiaires présumés dans la voie de synthèse des alcaloïdes de type éphédrine, S‑phénylacétylcarbinol ou 1‑phénylpropane‑1,2‑dione, comme substrats.

Date de modification :