Biossíntese de alcaloides indólicos em Catharanthus roseus: novas atividades de enzimas e identificação do citocromo P450 CYP72A1 como sintase de secologanina

Resumo A caracterização molecular do CYP72A1 de Catharanthus roseus (madrinha de Madagascar) foi descrita há quase uma década, mas a função da enzima permaneceu desconhecida. Agora mostramos, por meio de hibridização in situ e imunohistoquímica, que a expressão em folhas imaturas é específica da epiderme. Assim, segue o padrão anteriormente estabelecido para as primeiras enzimas na via para alcaloides indólicos, sugerindo que o CYP72A1 pode estar envolvido em sua biossíntese. As reações iniciais nessa via, ou seja, da geraniol a strictosidina, contêm vários candidatos para atividades de P450. Neste trabalho, investigamos duas reações, a conversão de 7-deoxiloganina em loganina (deoxiloganina 7-hidroxilase, DL7H) e a clivagem anelar oxidativa que converte loganina em secologanina (sintase de secologanina, SLS). A ação de DL7H não havia sido demonstrada in vitro anteriormente, e SLS foi identificada recentemente como atividade de P450 em outra planta. Mostramos pela primeira vez que ambas as atividades enzimáticas estão presentes em microsomos de culturas celulares de C. roseus. Testamos então se o CYP72A1 expresso em E. coli como uma fusão translacional com a redutase P450 de C. roseus (P450Red) possui uma ou ambas essas atividades. Os resultados mostram que o CYP72A1 converte loganina em secologanina.