Cette étude explore le processus de biosynthèse de la salvinorine A, le principal composé psychoactif de Salvia divinorum, qui est un agoniste sélectif des récepteurs κ-opioïdes. L’étude identifie une enzyme clé, le CYP728D26, qui catalyse l’oxygénation du crotonolide G, un intermédiaire du métabolisme des diterpènes. Grâce à des expériences en levure recombinante, des analyses en LC-MS et des tests enzymatiques in vitro, les chercheurs démontrent que CYP728D26 effectue plusieurs oxygénations sur le crotonolide G, produisant un précurseur potentiellement impliqué dans la biosynthèse de la salvinorine A. L’étude met en évidence l’importance des cytochromes P450 dans la modification structurale des diterpènes et ouvre la voie à la biosynthèse enzymatique de nouveaux analogues de la salvinorine A.
Identifier et caractériser une enzyme cytochrome P450 impliquée dans la biosynthèse de la salvinorine A afin de mieux comprendre son métabolisme et faciliter sa production biosynthétique.
- Séquençage transcriptomique de Salvia divinorum pour identifier les gènes codant des cytochromes P450 impliqués dans la biosynthèse des diterpènes.
- Expression de ces gènes dans la levure Saccharomyces cerevisiae pour analyser leurs fonctions enzymatiques.
- Analyse par LC-MS et RMN des produits issus des réactions catalysées par CYP728D26.
- Étude des propriétés cinétiques de l’enzyme avec des tests in vitro.
- CYP728D26 catalyse l’oxygénation du crotonolide G en ajoutant un groupe hydroxyle en position C18.
- L’enzyme catalyse aussi la formation d’un produit mineur, crotonolide G acide, via une oxydation séquentielle.
- Les expériences en levure ont révélé une compétition enzymatique avec CYP728D25, suggérant une régulation complexe de la biosynthèse.
- La caractérisation enzymatique démontre une affinité élevée pour le crotonolide G, confirmée par un Km de 13,9 µM.
La compréhension du métabolisme de la salvinorine A pourrait faciliter la production biotechnologique de nouveaux dérivés pour des applications thérapeutiques potentielles, notamment dans le traitement de la douleur via les récepteurs κ-opioïdes.
https://doi.org/10.1111/ppl.14569
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