Identification and characterization of N9-methyltransferase involved in converting caffeine into non-stimulatory theacrine in tea.
茶におけるカフェインを非刺激性のテアクリンへ変換するN9-メチルトランスフェラーゼの同定と特性解析 (機械翻訳の邦題)
記録の確認項目
- 研究デザイン
- その他の原著論文
- 対象
- 未確定
- 出版年
- 2020
- 出典
- doi.org
- 抄録の表示
- 表示あり
- 出版状態
- 有効な記録
- 状態確認日
- 2026/08/17
- 収集日
- 2026/08/03
- 鮮度
- 確認期限内
- 確認段階
- 自動処理
- 記録状態
- 公開
日本語要約(機械生成)
カフェインは一般的な飲料に含まれる主要なキサンチンアルカロイドであるが、副作用のため天然由来の低減が求められている。近年、希少な茶植物カメリア・アッサミカ・クチャにおいて、カフェインがC8酸化とN9メチル化を経て非刺激性のテアクリンに変換されることが示されたが、分子機構は不明であった。本研究では、クチャからテアクリン合成酵素CkTcSを同定し、これが1,3,7-トリメチル尿酸を基質とする新規N9-メチルトランスフェラーゼ活性を持つことを確認した。これにより、C8酸化がN9メチル化に先行することが明らかとなった。さらに、CkTcS複合体の結晶構造解析により、N9メチル化に必要な重要な残基を特定し、茶植物のカフェインN-メチルトランスフェラーゼが活性部位の微調整により位置選択的N-メチル化を触媒する進化の過程を示した。これらの結果は、将来の低カフェイン飲料開発に寄与する可能性がある。
この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。
抄録
Caffeine is a major component of xanthine alkaloids and commonly consumed in many popular beverages. Due to its occasional side effects, reduction of caffeine in a natural way is of great importance and economic significance. Recent studies reveal that caffeine can be converted into non-stimulatory theacrine in the rare tea plant Camellia assamica var. kucha (Kucha), which involves oxidation at the C8 and methylation at the N9 positions of caffeine. However, the underlying molecular mechanism remains unclear. Here, we identify the theacrine synthase CkTcS from Kucha, which possesses novel N9-methyltransferase activity using 1,3,7-trimethyluric acid but not caffeine as a substrate, confirming that C8 oxidation takes place prior to N9-methylation. The crystal structure of the CkTcS complex reveals the key residues that are required for the N9-methylation, providing insights into how caffeine N-methyltransferases in tea plants have evolved to catalyze regioselective N-methylation through fine tuning of their active sites. These results may guide the future development of decaffeinated drinks.
MeSH
DOI 10.1038/s41467-020-15324-7
PMID 32193380
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