已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Coclaurine N-methyltransferase-like enzymes drive the final biosynthetic reaction of the anti-Alzheimer’s drug galanthamine in Amaryllidaceae

石蒜科生物碱 石蒜科 药品 化学 加兰他明 生物化学 生物 药理学 植物 医学 痴呆 内科学 多奈哌齐 疾病
作者
Nuwan Sameera Liyanage,Basanta Lamichhane,Elisa Fantino,Natacha Mérindol,Sarah‐Eve Gélinas,Maria Camila García Tobón,Isabel Desgagné‐Penix
出处
期刊:Plant Physiology and Biochemistry [Elsevier BV]
卷期号:226: 110067-110067
标识
DOI:10.1016/j.plaphy.2025.110067
摘要

Galanthamine, an isoquinoline alkaloid used to treat symptoms of Alzheimer's disease, is predominantly extracted from Amaryllidaceae plants, yet its supply remains limited. In this study, we identified, isolated, and characterized N-methyltransferases (NMTs) from three galanthamine-producing species: Leucojum aestivum, Lycoris radiata, and Hippeastrum papilio. The transcriptomic analysis identified five unique NMT isoforms, among which LaLrHpNMT1, an isoform highly conserved across all three species, exhibited the highest catalytic activity. Phylogenetic and structural analyses revealed that these enzymes share high sequence conservation and maintain the class I methyltransferase Rossmann fold with key catalytic residues, paralleling known NMTs from benzylisoquinoline alkaloid pathways. Flexible docking simulations confirmed that norgalanthamine, a crucial precursor, fits within the enzyme's active site and interacts with conserved residues Glu204 and His208. In vitro and in planta assays demonstrated that LaLrHpNMT1 efficiently catalyzes the N-methylation of norgalanthamine to galanthamine. Site-directed mutagenesis confirmed the key role of Glu204 and the participation of Phe residues in substrate stabilization. Additional enzyme assays revealed that LaLrHpNMT1 is promiscuous towards various alkaloid intermediates, while subcellular localization using eGFP-tagged constructs exposed a dual distribution in the cytosol and endoplasmic reticulum, suggesting that NMT activity occurs at the cytosol-ER interface where other biosynthetic enzymes reside. Environmental stress experiments in H. papilio shoots culture showed significant upregulation of NMT expression under heat and other stress conditions associated with AA levels modulation, indicating a potential link between stress responses and alkaloid biosynthesis. These findings deepen our understanding of galanthamine biosynthesis and provide a foundation for metabolic engineering strategies aimed at improving production yields.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
索多倍完成签到,获得积分10
1秒前
feng1235发布了新的文献求助10
4秒前
怕孤独的语兰完成签到 ,获得积分10
5秒前
8秒前
12秒前
豆瓣酱发布了新的文献求助10
17秒前
19秒前
JINFA完成签到,获得积分10
19秒前
会厌完成签到 ,获得积分10
20秒前
我是老大应助专注念双采纳,获得10
21秒前
22秒前
lilongcheng发布了新的文献求助10
27秒前
大模型应助LgzeldA采纳,获得20
29秒前
专注念双完成签到,获得积分20
30秒前
32秒前
耐斯糖完成签到 ,获得积分10
33秒前
35秒前
专注念双发布了新的文献求助10
37秒前
tzj完成签到,获得积分10
38秒前
lilongcheng完成签到,获得积分10
39秒前
LgzeldA发布了新的文献求助20
41秒前
47秒前
笑点低剑封完成签到 ,获得积分10
52秒前
Anna完成签到 ,获得积分10
54秒前
55秒前
搜集达人应助maopf采纳,获得10
59秒前
1分钟前
铁瓜李完成签到 ,获得积分10
1分钟前
chen完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ATX发布了新的文献求助10
1分钟前
wanci应助冷艳的裙子采纳,获得10
1分钟前
JOY完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
鲤鱼荔枝完成签到,获得积分10
1分钟前
开心丹雪发布了新的文献求助10
1分钟前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7317322
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8933140
关于积分的说明 18937645
捐赠科研通 6976948
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214185
关于科研通互助平台的介绍 2382096
邀请新用户注册赠送积分活动 2193086