Reannotation of Fly Amanita L-DOPA Dioxygenase Gene Enables Its Cloning and Heterologous Expression

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Soares, Douglas M. M. ; Goncalves, Leticia C. P. ; Machado, Caroline O. ; Esteves, Larissa C. ; Stevani, Cassius, V ; Oliveira, Carla C. ; Dorr, Felipe A. ; Pinto, Ernani ; Adachi, Flavia M. M. ; Hotta, Carlos T. ; Bastos, Erick L.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: ACS OMEGA; v. 7, n. 18, p. 10-pg., 2022-05-10.

Resumo

The L-DOPA dioxygenase of Amanita muscaria (AmDODA) participates in the biosynthesis of betalain-and hygroaurin-type natural pigments. AmDODA is encoded by the dodA gene, whose DNA sequence was inferred from cDNA and gDNA libraries almost 30 years ago. However, reports on its heterologous expression rely on either the original 5'-truncated cDNA plasmid or artificial gene synthesis. We provide unequivocal evidence that the heterologous expression of AmDODA from A. muscaria specimens is not possible by using the coding sequence previously inferred for dodA. Here, we rectify and reannotate the full-length coding sequence for AmDODA and express a 205-aa His-tagged active enzyme, which was used to produce the L-DOPA hygroaurin, a rare fungal pigment. Moreover, AmDODA and other isozymes from bacteria were submitted to de novo folding using deep learning algorithms, and their putative active sites were inferred and compared. The wide catalytic pocket of AmDODA and the presence of the His-His-His and His-His-Asp motifs can provide insight into the dual cleavage of L-DOPA at positions 2,3 and 4,5 as per the mechanism proposed for nonheme dioxygenases. (AU)

• Processo FAPESP: 19/12605-0 - Bioluminescência de Fungos, Centopeia e Organismos Marinhos: Aspectos Químicos e Biológicos
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• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 19/15412-9 - Conjugados de pigmentos de flores e sílica: materiais híbridos inteligentes e biocompatíveis
• Beneficiário: Erick Leite Bastos
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 17/22501-2 - Quimiexcitação eletrônica em sistemas biológicos: bioluminescência e 'foto'química no escuro
• Beneficiário: Etelvino José Henriques Bechara
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 18/25842-8 - Fontes, Alvos e Respostas Biológicas de Espécies Tripletes e Oxigênio Singlete: Patogenicidade e Supressão.
• Beneficiário: Leticia Christina Pires Gonçalves
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 15/24760-0 - Efeito de pigmentos vegetais antioxidantes sobre a viabilidade de células submetidas a estresse oxidativo fotoinduzido
• Beneficiário: Caroline de Oliveira Machado
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 13/07914-8 - FoRC - Centro de Pesquisa em Alimentos
• Beneficiário: Bernadette Dora Gombossy de Melo Franco
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
• Processo FAPESP: 19/06391-8 - Caracterização fotofísica e potencial anti-inflamatório de betalaínas
• Beneficiário: Erick Leite Bastos
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular