Previously it has been shown that the caffeoyl coenzyme A O-methyltransferase (CCoAOMT) type enzyme PaF6OMT, synthesized by the liverwort Plagiochasma appendiculatum Lehm. & Lindenb., (Aytoniaceae), interacts preferentially with 6-OH flavones. To clarify the biochemistry and evolution of liverwort OMTs, a comparison was made between the nucleotide sequence and biological activity of PaF6OMT and those of three of its homologs MpOMT1 (from Marchantia paleacea Bertol., (Marchantiaceae)), MeOMT1 (Marchantia emarginata Reinw et al., (Marchantiaceae)) and HmOMT1 (Haplomitrium mnioides (Lindb.) Schust., (Haplomitriaceae)). The four genes shared >60% level of sequence identity with one another but a <20% level of similarity with typical CCoAOMT or CCoAOMT-like sequences; they clustered with genes encoding animal catechol methyltransferases. The recombinant OMTs recognized phenylpropanoids, flavonoids and coumarins as substrates, but not catechol. MpOMT1 and PaF6OMT exhibited some differences with respect to their substrate preference, and the key residues underlying this preference were identified using site-directed mutagenesis. The co-expression of MpOMT1 and the Arabidopsis thaliana gene encoding S-adenosyl-L-methionine synthase in Escherichia coli was shown to be an effective means of enhancing the production of the pharmacologically active compounds scopoletin and oroxylin A. Liverwort OMTs are thought likely to represent an ancestral out-group of bona fide higher plant CCoAOMTs in evolution and have the potential to be exploited for the production of methylated flavones and coumarins.

中文翻译：

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三种地草I类O-甲基转移酶的鉴定及功能表征

以前已经表明，咖啡酰辅酶 A O-甲基转移酶 (CCoAOMT) 型酶 PaF6OMT，由地草 Plagiochasma appendiculatum Lehm 合成。& Lindenb., (Aytoniaceae), 优先与 6-OH 黄酮相互作用。为了阐明地草 OMTs 的生物化学和进化，对 PaF6OMT 的核苷酸序列和生物活性与其三个同源物 MpOMT1（来自 Marchantia paleacea Bertol.，（Marchantiaceae））、MeOMT1（Marchantia emarginata Reinw 等人）的核苷酸序列和生物活性进行了比较., (Marchantiaceae)) 和 HmOMT1 (Haplomitrium mnioides (Lindb.) Schust., (Haplomitriaceae))。四个基因彼此具有>60% 的序列同一性，但与典型的 CCoAOMT 或 CCoAOMT 样序列的相似性<20%；它们与编码动物儿茶酚甲基转移酶的基因聚集在一起。重组 OMT 将苯丙烷、黄酮类和香豆素识别为底物，但不识别儿茶酚。MpOMT1 和 PaF6OMT 在底物偏好方面表现出一些差异，并且使用定点诱变鉴定了这种偏好背后的关键残基。MpOMT1 和编码 S-腺苷-L-甲硫氨酸合酶的拟南芥基因在大肠杆菌中的共表达被证明是增强药理活性化合物东莨菪碱和奥木精 A 的生产的有效手段。 Liverwort OMT 被认为可能代表进化中真正的高等植物 CCoAOMT 的祖先外群，并有可能被开发用于生产甲基化黄酮和香豆素。但不是儿茶酚。MpOMT1 和 PaF6OMT 在底物偏好方面表现出一些差异，并且使用定点诱变鉴定了这种偏好背后的关键残基。MpOMT1 和编码 S-腺苷-L-甲硫氨酸合酶的拟南芥基因在大肠杆菌中的共表达被证明是增强药理活性化合物东莨菪碱和奥木精 A 的生产的有效手段。 Liverwort OMT 被认为可能代表进化中真正的高等植物 CCoAOMT 的祖先外群，并有可能被开发用于生产甲基化黄酮和香豆素。但不是儿茶酚。MpOMT1 和 PaF6OMT 在底物偏好方面表现出一些差异，并且使用定点诱变鉴定了这种偏好背后的关键残基。MpOMT1 和编码 S-腺苷-L-甲硫氨酸合酶的拟南芥基因在大肠杆菌中的共表达被证明是增强药理活性化合物东莨菪碱和奥木精 A 的生产的有效手段。 Liverwort OMT 被认为可能代表进化中真正的高等植物 CCoAOMT 的祖先外群，并有可能被开发用于生产甲基化黄酮和香豆素。并且使用定点诱变鉴定了这种偏好的关键残基。MpOMT1 和编码 S-腺苷-L-甲硫氨酸合酶的拟南芥基因在大肠杆菌中的共表达被证明是增强药理活性化合物东莨菪碱和奥木精 A 的生产的有效手段。 Liverwort OMT 被认为可能代表进化中真正的高等植物 CCoAOMT 的祖先外群，并有可能被开发用于生产甲基化黄酮和香豆素。并且使用定点诱变鉴定了这种偏好的关键残基。MpOMT1 和编码 S-腺苷-L-甲硫氨酸合酶的拟南芥基因在大肠杆菌中的共表达被证明是增强药理活性化合物东莨菪碱和奥木精 A 的生产的有效手段。 Liverwort OMT 被认为可能代表进化中真正的高等植物 CCoAOMT 的祖先外群，并有可能被开发用于生产甲基化黄酮和香豆素。