Identifizierung und Charakterisierung von zwei O-Methyltransferasen, die an der Biosynthese von methylierte 2-(2-phenethyl)chromonen im Agarholz beteiligt sind

Zusammenfassung Die 2-(2-phenethyl)chromone (PECs) sind die charakteristischen Bestandteile, die für den Duft und die pharmakologischen Eigenschaften von Agarholz verantwortlich sind. O-Methyltransferasen (OMTs) sind für die Biosynthese von methylierte PECs erforderlich, aber es ist wenig über OMTs in Aquilaria sinensis bekannt. In dieser Studie identifizierten wir 29 OMT-Gene aus dem Genom von A. sinensis. Die Expressionsanalyse zeigte, dass sie in verschiedenen Geweben unterschiedlich exprimiert waren und auf Bohrverletzungen reagierten. Die umfassende Analyse der Genexpression und des Gehalts an methylierte PECs ergab, dass AsOMT2, AsOMT8, AsOMT11, AsOMT16 und AsOMT28 potenziell an der Biosynthese von methylierte PECs beteiligt sein könnten. In vitro Enzymassays und funktionelle Analysen in Nicotiana benthamiana zeigten, dass AsOMT11 und AsOMT16 6-Hydroxy-2-(2-phenylethyl)chromon methylieren konnten, um 6-Methoxy-2-(2-phenylethyl)chromon zu bilden. Ein transientes Überexprimierungsexperiment in der Varietät ‚Qi-Nan‘ ergab, dass AsOMT11 und AsOMT16 die Ansammlung von drei wichtigen methylierte PECs signifikant fördern konnten. Unsere Ergebnisse liefern Kandidatengene für die Massenproduktion von methylierte PECs unter Verwendung synthetischer Biologie.