2-フェニルエタノールのマルチパス生合成機構を明らかにする

Unveiling the Multipath Biosynthesis Mechanism of 2-Phenylethanol in .

• Jinbin Liu
• Yajun Bai
• Tai-Ping Fan
• Xiaohui Zheng
• Yujie Cai

抄録

は、エルリッヒ経路、アミノ酸デアミナーゼ経路、芳香族アミノ酸脱炭酸酵素経路を経て、l-フェニルアラニンを2-フェニルエタノール(2-PE)に変換することができました。芳香族アミノ酸脱炭酸酵素経路は、芳香族アミノ酸トランスフェラーゼが2-ペニルエチルアミンをフェニルアセトアルデヒドに変換するというユニークな触媒特性を初めて証明した。2-フェニルエタノール合成には11の酵素が関与していると考えられていた。11 遺伝子の mRNA 発現量を、in vivo での逆転写-定量的ポリメラーゼ連鎖反応（RT-qPCR）により経時的に評価した。その結果、11 遺伝子の発現量が有意に増加しており、好気的条件下では 3 つの経路を介して l-フェニルアラニンを 2-フェニルエタノールに変換できることが示唆され、9 遺伝子が有意に過剰発現しており、嫌気的条件下では Ehrlich 経路を介して 2-フェニルエタノールを合成できることが示唆された。本研究により、2-フェニルエタノールのマルチパス合成代謝が明らかになり、天然(2-PE)合成の新しいアイデアがさらに広がることが期待されます。

could convert l-phenylalanine into 2-phenylethanol (2-PE) via the Ehrlich pathway, the amino acid deaminase pathway, and the aromatic amino acid decarboxylase pathway. The aromatic amino acid decarboxylase pathway was proved for the first time in . In this pathway, l-aromatic amino acid transferase demonstrated a unique catalytic property, transforming 2-penylethylamine into phenylacetaldehyde. Eleven enzymes were supposed to involve in 2-phenylethanol synthesis. The mRNA expression levels of 11 genes were assessed over time by reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction (RT-qPCR) in vivo. As a result, the expression of 11 genes was significantly increased, suggesting that could transform l-phenylalanine into 2-phenylethanol via three pathways under aerobic conditions; nine genes were significantly overexpressed, suggesting that could synthesize 2-phenylethanol via the Ehrlich pathway under anaerobic conditions. This study reveals the multipath synthetic metabolism for 2-phenylethanol in and will enrich the new ideas for natural (2-PE) synthesis.