Die Methylecgonon-Reduktase ist ein Enzym aus dem Cocastrauch, das den vorletzten Schritt in der Biosynthese von Kokain katalysiert – die Reduktion des Ketons von Methylecgonon mit NADPH zur Hydroxygruppe, wodurch Methylecgonin entsteht.J. Jirschitzka, G. W. Schmidt, M. Reichelt, B. Schneider, J. Gershenzon, J. C. D'Auria: Plant tropane alkaloid biosynthesis evolved independently in the Solanaceae and Erythroxylaceae. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. Band 109, Nummer 26, Juni 2012, S. 10304–10309, , PMID 22665766, .
Eigenschaften Als Substrate der Methylecgonon-Reduktase können 6-Hydroxytropinon, Tropinon und Nortropinon verwendet werden, nicht aber 8-Thiabicyclo[3.2.1]octan-3-on (TBON), Cyclohexanon, Cyclooctanon oder N-Methyl-4-piperidon. Mit NADH anstatt NADPH ist die Aktivität auf 14 % gemindert.
Im Cocastrauch wird Kokain ausgehend von N-Methyl-Putrescin erzeugt. Die Enzyme N-Nethylputrescin-Oxidase oder Diaminoxidase erzeugen aus N-Methyl-Putrescin das N-Methyl-Δ1-pyrrolinium-Ion, das spontan mit 3-Oxoglutarsäure das Produkt 4-(1-Methyl-2-pyrrolidinyl)-3-oxobutansäure bildet. Im folgenden Schritt der Biosynthese wird 4-(1-Methyl-2-pyrrolidinyl)-3-oxobutansäure durch die Ecgonon-Synthase (CYP81AN15) in Ecgonon und weiter durch die Ecgonon-Methyltransferase in Methylecgonon umgewandelt. Die Methylecgonon-Reduktase katalysiert die Reduktion von Methylecgonon zu Methylecgonin (auch Ecgonin-Methylester, EME).T. Tian, Y. J. Wang, J. P. Huang, J. Li, B. Xu, Y. Chen, L. Wang, J. Yang, Y. Yan, S. X. Huang: Catalytic innovation underlies independent recruitment of polyketide synthases in cocaine and hyoscyamine biosynthesis. In: Nature Communications. Band 13, Nummer 1, August 2022, S. 4994, , PMID 36008484, . Im letzten Schritt katalysiert die Kokain-Synthase die Veresterung von Methylecgonin mit Benzoyl-CoA zu Kokain.
Einzelnachweise
Kategorie:Oxidoreduktase