（ - ） - イソピペリテノール/（ - ） - ペパーミントと尖塔のカルベールデヒドロゲナーゼのクローン、発現、および特性評価

ペパーミント（Mentha x piperita）とspearmint（Mentha spicata）のエッセンシャルオイルは、2つのレジオ特異的シトクロムP450リムネン-3-およびリモネン-6-ヒドロクシルゼスゼルゼによって授与される構成的モノテルペンのp-メントハーンリング上の酸素化位置によって区別されます。。リモネンのヒドロキシル化後、明らかに類似したデヒドロゲナーゼ酸化（ - ） - イソピペリテノールから（ - ） - ペパーミントのイソピペリテノン、および（ - ） - スピアミントの（ - ） - カーボンから（ - ） - トランスカーベオール。ペパーミント油腺分泌細胞cDNAライブラリーのランダム配列決定により、脱水素酵素を含む酸化還元型酵素を指定する多数のクローンが明らかになりました。全長のデヒドロゲナーゼクローンは、最近開発されたin situアッセイを使用して、大腸菌で機能的な発現によってスクリーニングされました。単一のフルレングス取得エンコーディング（ - ） - トランスイソピペリテノールデヒドロゲナーゼ（ISPD）が分離されました。（ - ） - ISPD cDNAには、計算された分子量が27,191の265レシド酵素をコードする795 bpのオープンリーディングフレームがあります。非脱毛剤プライマーは（ - ） - トランスISPD cDNA配列に基づいて設計され、スペアミントホモログをコードする5'トランチ型cDNA（ - ）-Carveol-Dehydrogenasaseaseをコードする5'トランチ型cDNAを使用するスペアミント油腺分泌細胞cDNAライブラリーをスクリーニングするために使用されました、孤立していた。逆転写-PCR増幅と人種を使用して、スピアミント葉の油腺分泌細胞から分離されたRNAから残りの5'-シーケンスを取得しました。フルレングスのスピアミントデヒドロゲナーゼは、99％のアミノ酸同一性をそのペパーミントホモログと共有し、両方のデヒドロゲナーゼは（ - ） - イソピペリテノールおよび（ - ） - トランスカーベオールを利用することができます。これらのイソピペリテノール/カルベールデヒドロゲナーゼは、短鎖デヒドロゲナーゼ/レダクターゼスーパーファミリーのメンバーであり、二次代謝（リグナン生合成）、ストレス反応、およびフィトステロイドの生合成に関与する他の植物短鎖デヒドロゲナーゼ/還元酵素に関連していますが、それは非常にディスミラーです（それらは非常にディスミールです（約13％の同一性）（ - ） - メントール生合成に関与するミントのモノテルペンレダクターゼ。ミントのモノテルペン生合成のレドックス酵素を指定する遺伝子の分離は、これらの遺伝子が異なる祖先から生じたことを示しています。モノテルペン。

The essential oils of peppermint (Mentha x piperita) and spearmint (Mentha spicata) are distinguished by the oxygenation position on the p-menthane ring of the constitutive monoterpenes that is conferred by two regiospecific cytochrome P450 limonene-3- and limonene-6-hydroxylases. Following hydroxylation of limonene, an apparently similar dehydrogenase oxidizes (-)-trans-isopiperitenol to (-)-isopiperitenone in peppermint and (-)-trans-carveol to (-)-carvone in spearmint. Random sequencing of a peppermint oil gland secretory cell cDNA library revealed a large number of clones that specified redox-type enzymes, including dehydrogenases. Full-length dehydrogenase clones were screened by functional expression in Escherichia coli using a recently developed in situ assay. A single full-length acquisition encoding (-)-trans-isopiperitenol dehydrogenase (ISPD) was isolated. The (-)-ISPD cDNA has an open reading frame of 795 bp that encodes a 265-residue enzyme with a calculated molecular mass of 27,191. Nondegenerate primers were designed based on the (-)-trans-ISPD cDNA sequence and employed to screen a spearmint oil gland secretory cell cDNA library from which a 5'-truncated cDNA encoding the spearmint homolog, (-)-trans-carveol-dehydrogenase, was isolated. Reverse transcription-PCR amplification and RACE were used to acquire the remaining 5'-sequence from RNA isolated from oil gland secretory cells of spearmint leaf. The full-length spearmint dehydrogenase shares >99% amino acid identity with its peppermint homolog and both dehydrogenases are capable of utilizing (-)-trans-isopiperitenol and (-)-trans-carveol. These isopiperitenol/carveol dehydrogenases are members of the short-chain dehydrogenase/reductase superfamily and are related to other plant short-chain dehydrogenases/reductases involved in secondary metabolism (lignan biosynthesis), stress responses, and phytosteroid biosynthesis, but they are quite dissimilar (approximately 13% identity) to the monoterpene reductases of mint involved in (-)-menthol biosynthesis. The isolation of the genes specifying redox enzymes of monoterpene biosynthesis in mint indicates that these genes arose from different ancestors and not by simple duplication and differentiation of a common progenitor, as might have been anticipated based on the common reaction chemistry and structural similarity of the substrate monoterpenes.