Dihidrokaempferol 4-reductasa

En enzimología , una dihidrokaempferol 4-reductasa ( EC 1.1.1.219) es una enzima que cataliza la reacción química

cis-3,4- leucopelargonidina + NADP ⁺ (+)- dihidrokaempferol + NADPH + H ⁺ ${\displaystyle \rightleftharpoons }$

Así, los dos sustratos de esta enzima son cis-3,4-leucopelargonidina y NADP ⁺ , mientras que sus tres productos son (+)-dihidrokaempferol , NADPH y H + .

Esta enzima pertenece a la familia de las oxidorreductasas , específicamente aquellas que actúan sobre el grupo CH-OH del donador con NAD ⁺ o NADP ⁺ como aceptor. El nombre sistemático de esta clase de enzimas es cis-3,4-leucopelargonidina:NADP ⁺ 4-oxidorreductasa . Otros nombres de uso común incluyen dihidroflavanol 4-reductasa ( DFR ), dihidromiricetina reductasa , NADPH-dihidromiricetina reductasa y dihidroquercetina reductasa . Esta enzima participa en la biosíntesis de flavonoides .

Función

Las antocianidinas , pigmentos vegetales comunes, se reducen aún más por la enzima dihidroflavonol 4-reductasa (DFR) a las leucoantocianidinas incoloras correspondientes . ^[1]

La DFR utiliza dihidromiricetina ( ampelopsina ), NADPH y 2 H ⁺ para producir leucodelfinidina y NADP. ^{[2] [3]}

Se ha clonado un ADNc para DFR de la orquídea Bromheadia finlaysoniana . ^[4]

Los investigadores en Japón han manipulado genéticamente rosas utilizando interferencia de ARN para eliminar el DFR endógeno, añadiendo un gen DFR de un iris y añadiendo un gen para el pigmento azul, delfinidina , en un esfuerzo por crear una rosa azul , que se está vendiendo en todo el mundo. ^{[5] [6]}

La dihidroflavonol 4-reductasa es una enzima que forma parte de la vía de biosíntesis de la lignina . En Arabidopsis thaliana , la enzima utiliza sinapaldehído o aldehído coniferílico o cumaraldehído y NADPH para producir alcohol sinapílico o alcohol coniferílico o alcohol cumarílico respectivamente y NADP ⁺ . ^[7]

Estudios estructurales

A finales de 2007, se han resuelto dos estructuras para esta clase de enzimas, con códigos de acceso PDB 2C29 y 2IOD.

Referencias

1. Nakajima J, Tanaka Y, Yamazaki M, Saito K (julio de 2001). "Mecanismo de reacción de leucoantocianidina a antocianidina 3-glucósido, una reacción clave para la coloración en la biosíntesis de antocianina". J. Biol. Chem . 276 (28): 25797–803. doi : 10.1074/jbc.M100744200 . PMID  11316805.
2. "Biosíntesis de leucodelfinidina". MetaCyc . SRI International.
3. Les cibles d'amélioration pour la qualité des pasas: L'exemple des flavonoïdes, Nancy Terrier (francés) ^{[ enlace muerto permanente ]}
4. Aislamiento, caracterización molecular y expresión del ADNc de la dihidroflavonol 4-reductasa en la orquídea Bromheadia finlaysoniana . Chye-Fong Liew, Chiang-Shiong Loh, Chong-Jin Goh y Saw-Hoon Lim, Plant Science, volumen 135, número 2, 10 de julio de 1998, páginas 161-169, doi :10.1016/S0168-9452(98)00071-5
5. Katsumoto Y et al (2007) La ingeniería de la vía biosintética de los flavonoides de la rosa generó con éxito flores de tonos azules que acumulan delfinidina Plant Cell Physiol. 48(11): 1589–1600 [1]
6. Sitio web de Phys.Org. 4 de abril de 2005 El reemplazo de genes de plantas da como resultado la única rosa azul del mundo
7. "Dihidroflavonol 4-reductasa". Arabidopsis Reactome . Archivado desde el original el 2016-01-30 . Consultado el 2010-11-11 .

Lectura adicional

• Heller W, Forkmann G, Britsch L, Grisebach H (1985). "Reducción enzimática de (+)-dihidroflavonoles a flavan-3,4-cis-dioles con extractos de flores de Matthiola incana y su papel en la biosíntesis de antocianinas". Planta . 165 (2): 284–287. Bibcode :1985Plant.165..284H. doi :10.1007/BF00395052. PMID  24241054. S2CID  29590896.
• Stafford HA; Lester HH (1985). "Biosíntesis de flavan-3-ol: conversión de (+)-dihidromiricetina en su flavan-3,4-diol (leucodelfinidina) y en (+)-galocatequina por reductasas extraídas de cultivos de tejidos de Ginkgo biloba y Pseudotsuga-menziesii". Plant Physiol . 78 (4): 791–794. doi :10.1104/pp.78.4.791. PMC  1064823 . PMID  16664326.