Quercetin-metabolizing CYP6AS enzymes of the pollinator Apis mellifera (Hymenoptera: Apidae).
نویسندگان
چکیده
Although the honey bee (Apis mellifera) genome contains far fewer cytochrome P450 genes associated with xenobiotic metabolism than other insect genomes sequenced to date, the CYP6AS subfamily, apparently unique to hymenopterans, has undergone an expansion relative to the genome of the jewel wasp (Nasonia vitripennis). The relative dominance of this family in the honey bee genome is suggestive of a role in processing phytochemicals encountered by honey bees in their relatively unusual diet of honey (comprising concentrated processed nectar of many plant species) and bee bread (a mixture of honey and pollen from many plant species). In this study, quercetin was initially suggested as a shared substrate for CYP6AS1, CYP6AS3, and CYP6AS4, by its presence in honey, extracts of which induce transcription of these three genes, and by in silico substrate predictions based on a molecular model of CYP6AS3. Biochemical assays with heterologously expressed CYP6AS1, CYP6AS3, CYP6AS4 and CYP6AS10 enzymes subsequently confirmed their activity toward this substrate. CYP6AS1, CYP6AS3, CYP6AS4 and CYP6AS10 metabolize quercetin at rates of 0.5+/-0.1, 0.5+/-0.1, 0.2+/-0.1, and 0.2+/-0.1 pmol quercetin/ pmol P450/min, respectively. Substrate dockings and sequence alignments revealed that the positively charged amino acids His107 and Lys217 and the carbonyl group of the backbone between Leu302 and Ala303 are essential for quercetin orientation in the CYP6AS3 catalytic site and its efficient metabolism. Multiple replacements in the catalytic site of CYP6AS4 and CYP6AS10 and repositioning of the quercetin molecule likely account for the lower metabolic activities of CYP6AS4 and CYP6AS10 compared to CYP6AS1 and CYP6AS3.
منابع مشابه
بررسی تنوع ژنتیکی جمعیت های زنبورعسل (Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae با استفاده از نشانگر های ریزماهواره در مناطق کردستان، خوزستان و اصفهان
با استفاده از نشانگر ریزماهواره ISSR به منظور جداسازی جمعیت های زنبور عسل Apis mellifera، سه استان کردستان، خوزستان و اصفهان مقایسه شدند. استخراج DNA از زنبورهای کارگر با استفاده از روش بهینه نمکی صورت گرفت. تکثیر با چهار جفت آغازگر ISSR صورت گرفت. باندهای حاصل با استفاده از ژل آگارز 2 درصد و رنگ آمیزی با اتیدیوم بروماید قابل رویت گردید. الگوی باندی بر اساس حضور باند (یک) یا عدم حضور(صفر) نم...
متن کاملPerformance of Apis mellifera, Bombus impatiens, and Peponapis pruinosa (Hymenoptera: Apidae) as pollinators of pumpkin.
Pollination services of pumpkin, Cucurbita pepo L., provided by the European honey bee, Apis mellifera L., were compared with two native bee species, the common eastern bumble bee, Bombus impatiens (Cresson), and Peponapis pruinosa Say, in New York from 2008 to 2010. Performance of each species was determined by comparing single-visit pollen deposition, percentage of visits that contacted the s...
متن کاملبررسی برخی خصوصیات مورفولوژیکی زنبور عسل نژاد ایرانیApis mellifera meda (Hymenoptera; Apidae) در نیمه شمالی ایران
زنبورعسل اروپاییL. Apis mellifera تنها گونهای است که در تمامی نقاط جهان به جز مناطق قطبی یافت میشود. کشور ایران به دلایل متعددی از جمله شرایط اکولوژیکی و توپوگرافی، قدمت طولانی زنبور داری، داشتن اقلیمی چهار فصل و وسعت، دارای نژاد مستقل زنبور عسل نژاد ایرانی Apis mellifera meda میباشد. تحقیق حاضر طی سالهای 1391-1392 با جمعآوری 900 زنبور کارگر جوان از 30 کلنی مربوط به 23 شهرستان از استانهای ...
متن کاملThe Activity of Carbohydrate-Degrading Enzymes in the Development of Brood and Newly Emerged workers and Drones of the Carniolan Honeybee, Apis mellifera carnica
The activity of glycogen Phosphorylase and carbohydrate hydrolyzing enzymes α-amylase, glucoamylase, trehalase, and sucrase was studied in the development of the Carniolan honey bee, Apis mellifera carnica Pollman (Hymenoptera: Apidae), from newly hatched larva to freshly emerged imago of worker and drone. Phosphorolytic degradation of glycogen was significantly stronger than hydrolytic degrada...
متن کاملHORTICULTURAL ENTOMOLOGY Honey Bee (Hymenoptera: Apidae) Pollination of Rabbiteye Blueberry Vaccinium ashei var. ‘Climax’ is Pollinator Density-Dependent
In a 2-yr Þeld study, mature orchard plants of rabbiteye blueberry (Vaccinium ashei Reade variety ÔClimaxÕ), plus potted pollenizers (ÔPremierÕ) were caged with varying densities of honey bees (0, 400, 800, 1,600, 3,200, 6,400, or 12,800 bees plus open plot) during the bloom interval. The rate of legitimate ßower visits tended to increase as bee density increased within a range of 400Ð6,400 bee...
متن کاملذخیره در منابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید
ثبت ناماگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید
ورودعنوان ژورنال:
- Comparative biochemistry and physiology. Part B, Biochemistry & molecular biology
دوره 154 4 شماره
صفحات -
تاریخ انتشار 2009