Дигидрокемпферол 4-редуктаза

В энзимологии дигидрокемпферол -4-редуктаза ( EC 1.1.1.219) — это фермент , катализирующий химическую реакцию

цис-3,4- лейкопеларгонидин + НАДФ ⁺ (+)- дигидрокемпферол + НАДФН + Н ⁺ ${\displaystyle \rightleftharpoons }$

Таким образом, двумя субстратами этого фермента являются цис-3,4-лейкопеларгонидин и НАДФ ⁺ , тогда как его тремя продуктами являются (+)-дигидрокемпферол , НАДФН и Н + .

Этот фермент принадлежит к семейству оксидоредуктаз , в частности, тех, которые действуют на группу CH-OH донора с NAD ⁺ или NADP ⁺ в качестве акцептора. Систематическое название этого класса ферментов — цис-3,4-лейкопеларгонидин:NADP ⁺ 4-оксидоредуктаза . Другие общеупотребительные названия включают дигидрофлаванол 4-редуктазу ( DFR ), дигидромирицетинредуктазу , NADPH-дигидромирицетинредуктазу и дигидрокверцетинредуктазу . Этот фермент участвует в биосинтезе флавоноидов .

Функция

Антоцианидины , обычные растительные пигменты, далее восстанавливаются ферментом дигидрофлавонол-4-редуктазой (ДФР) до соответствующих бесцветных лейкоантоцианидинов . ^[1]

DFR использует дигидромирицетин ( ампелопсин ) НАДФН и 2Н ⁺ для производства лейкодельфинидина и НАДФ. ^{[2] [3]}

ДНК для DFR была клонирована из орхидеи Bromheadia finlaysoniana . ^[4]

Исследователи из Японии генетически модифицировали розы, используя РНК-интерференцию для отключения эндогенного DFR, добавляя ген DFR из радужной оболочки глаза и добавляя ген синего пигмента, дельфинидина , в попытке создать синюю розу , которая продается по всему миру. ^{[5] [6]}

Дигидрофлавонол-4-редуктаза является ферментом, входящим в состав пути биосинтеза лигнина . В Arabidopsis thaliana фермент использует синапальдегид или конифериловый альдегид или кумаровый альдегид и НАДФН для производства синапилового спирта или кониферилового спирта или кумарового спирта соответственно и НАДФ ⁺ . ^[7]

Структурные исследования

По состоянию на конец 2007 года были определены две структуры этого класса ферментов с кодами доступа PDB 2C29 и 2IOD.

Ссылки

1. Nakajima J, Tanaka Y, Yamazaki M, Saito K (июль 2001 г.). «Механизм реакции от лейкоантоцианидина до антоцианидина 3-глюкозида, ключевой реакции для окрашивания в биосинтезе антоцианов». J. Biol. Chem . 276 (28): 25797–803. doi : 10.1074/jbc.M100744200 . PMID  11316805.
2. "Биосинтез лейкодельфинидина". MetaCyc . SRI International.
3. Les cibles d'amélioration pour la qualité des raisins: L'exemple des flavonoïdes, Nancy Terrier (французский) ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}
4. Выделение, молекулярная характеристика и экспрессия кДНК дигидрофлавонол-4-редуктазы в орхидее Bromheadia finlaysoniana . Chye-Fong Liew, Chiang-Shiong Loh, Chong-Jin Goh и Saw-Hoon Lim, Plant Science, том 135, выпуск 2, 10 июля 1998 г., страницы 161–169, doi :10.1016/S0168-9452(98)00071-5
5. Кацумото Y и др. (2007) Инженерия пути биосинтеза флавоноидов роз. Успешно получены цветы синего оттенка, накапливающие дельфинидин. Физиология клеток растений. 48(11): 1589–1600 [1]
6. Сайт Phys.Org. 4 апреля 2005 г. Замена генов растений привела к появлению единственной в мире синей розы
7. "Дигидрофлавонол 4-редуктаза". Arabidopsis Reactome . Архивировано из оригинала 2016-01-30 . Получено 2010-11-11 .

Дальнейшее чтение

• Heller W, Forkmann G, Britsch L, Grisebach H (1985). «Ферментативное восстановление (+)-дигидрофлавонолов до флаван-3,4-цис-диолов с экстрактами цветов Matthiola incana и его роль в биосинтезе антоцианов». Planta . 165 (2): 284–287. Bibcode :1985Plant.165..284H. doi :10.1007/BF00395052. PMID  24241054. S2CID  29590896.
• Stafford HA; Lester HH (1985). "Биосинтез флаван-3-ола, превращение (+)-дигидромирицетина в его флаван-3,4-диол (лейкодельфинидин) и в (+)-галлокатехин редуктазами, извлеченными из тканевых культур Ginkgo biloba и Pseudotsuga-menziesii". Plant Physiol . 78 (4): 791–794. doi :10.1104/pp.78.4.791. PMC  1064823. PMID  16664326 .