Целью является всесторонняя идентификация и анализ гена O-метилтрансферазы в красном сафлоре, а также выявление ключевого гена O-метилтрансферазы, катализирующего метилирование флавоноидных соединений, чтобы предоставить основу для понимания молекулярных механизмов формирования структурного разнообразия флавоноидов в красном сафлоре. Методика основана на высококачественных данных генома красного сафлора, полученных ранее исследовательской группой, с использованием скрытой марковской модели для систематической идентификации генов O-метилтрансферазы типа I в красном сафлоре. С помощью различных онлайн-инструментов биоинформатики были проведены анализ физико-химических свойств, структуры генов, консервативных мотивов, хромосомной локализации, событий дупликации генов и колинеарности идентифицированных генов. Далее через систему прокариотической экспрессии в кишечной палочке осуществлена гетерологичная экспрессия целевых генов и подтверждение их функций посредством вне-клеточного ферментативного анализа. Результаты показали отбор 31 гена O-метилтрансферазы типа I в красном сафлоре. Успешно клонирован ген CtFOMT1 метилтрансферазы из красного сафлора; белок, кодируемый этим геном, реализовал растворимую экспрессию в кишечной палочке и был очищен с высокой концентрацией с помощью хроматографии аффининности на Ni²⁺-содержащем сорбенте. Вне-клеточные ферментативные испытания показали, что CtFOMT1 способен использовать S-аденозилметионин как донор метила для катализирования метилирования 4′-ОН нарингетина с образованием изоэризирицетина; метилирования 4′-ОН лютеолина с образованием кемпферола; а также последующего метилирования 3′-ОН кемпферола с образованием 4′-метилкиемпферола. Заключение: CtFOMT1 может катализировать 4′-/3′-ОН метилирование флавоноидных каркасов, предполагая его участие в биосинтезе многих 4′-/3′-оксиметильных флавоноидов в красном сафлоре.

красный сафлор;O-метилтрансфераза;флавоноиды;клонирование генов;функциональный анализ