Stenzel, O., Teuber, M., & Dräger, B. (2006). Putrescine N-methyltransferase in Solanum tuberosum L., a calystegine-forming plant. Planta, 223(2), 200-212.
La N -metiltransferasa de putrescina (PMT, EC 2.1.1.53) cataliza el primer paso específico en la biosíntesis de alcaloides de tropano y nicotina. La patata ( Solanum tuberosum L.) no contiene ni nicotina ni los alcaloides medicinales del tropano, hiosciamina o escopolamina, sino calisteginas. Son alcaloides del nortropano con actividad inhibidora de la glucosidasa.
Sobre la base de la suposición de la formación de calistegina por la ruta del alcaloide de tropano, se investigaron genes y enzimas PMT en patata.
Los tubérculos de germinación contenían actividad de N- metilputrescina y PMT. Se obtuvieron dos clones de ADNc que codifican PMT junto con un clon de ADNc para espermidina sintasa (SPDS, EC 2.5.1.16). Las secuencias pmt se parecen a las de Nicotiana tabacum.(85% de identidad) y los de plantas de alcaloides de tropano, Atropa belladonna (80% de identidad) y Hyoscyamus niger (79% de identidad). Son menos similares a SPDS de S. tuberosum (66% de identidad).
La expresión de ADNc de pmt1 y spd en Escherichia coli produjo enzimas activas, mientras que la expresión de pmt2 dio como resultado una proteína insoluble. Las proteínas quimeras obtenidas por fusión de fragmentos de S. tuberosum pmt2 y H. niger pmt fueron activas como PMT, si la parte inicial de pmt2se utilizó, lo que indica que una mutación en la parte terminal del gen causó la insolubilidad de la enzima. PMT1 se purificó después de la expresión en E. coli y demostró ser una N- metiltransferasa activa sin actividad SPDS. La enzima era específica para putrescina ( K M 250 μM) e inhibida por n -butilamina y cadaverina. Si bien se transcribieron spd en todos los órganos de la planta, solo se encontraron transcripciones pmt en pequeños brotes de tubérculos.
Los resultados confirman que en los genes y enzimas de patata específicos para el metabolismo de alcaloides de tropano se expresan y se activan.