Hiện nay, sự hiện diện và chức năng của các protein tham gia con đường sinh tổng hợp rotundin nói riêng, palmatine nói chung vẫn đang được các nhà khoa học quan tâm, khám phá. Takashi và cs (2002) lần đầu tiên đã xác định được trình tự cDNA của gen CoOMT ở loài Coptis japonica và chứng minh được vai trò chuyển hóa cơ chất columbamine thành palmatine. Đồng thời, các tác giả đề xuất chức năng chuyển hóa cơ chất tetrahydro columbamine thành tetrahydropalmatine (rotundin) dựa trên những kết quả thí nghiệm thu được [77]. Do vậy, định hướng nghiên cứu của chúng tôi là xác định vai trò, chức năng của gen CoOMT trong con đường tổng hợp rotundin ở cây Bình vôi.
Từ trình tự cDNA thu được, Takashi và cs xác định được gen CoOMT có sự tương đồng với gen 6OMT, 4’OMT và các gen OMT khác ở thực vật, mức độ tương đồng cao hơn gen SMT (hình 1.3) [77].
Khi so sánh trình tự amino acid suy diễn của các enzyme OMT trong con đường tổng hợp palmatine, cấu trúc phân tử enzyme có 3 motif (A, B, C) bảo thủ (hình 3.1), có sự tương đồng với protein flavonoid 7OMT và caffeiic acid OMT (lúa mạch), 6a-hydroxymaackia 3’OMT (đậu xanh), isoflavone 7OMT (cỏ linh lăng, alfalfa), 4OMT và 6 OMT (Coptis), SMT (Coptis), caffeiic acid OMT (alfalfa), caffeiic acid OMT (Arabidopsis), O-diphenol OMT và caffeoyl CoA 3OMT (Tobacco), myo-inositol OMT (ice plant). Sự đa dạng về trình tự này ở vị trí liên kết cơ chất, dự kiến nằm ở đầu N của Coptis OMTs [75]. Từ trình tự amino acid suy diễn của các enzyme CoOMT, chúng tôi sử dụng phần mềm Tin sinh học Phyre2 để mô hình hóa cấu trúc không gian 3D của phân tử (hình 3.2, 3.3).
Hình 3.1. So sánh trình tự amino acid suy diễn của các enzyme OMT trong con
đường tổng hợp palmatine (CJEST64: trình tự amino acid suy diễn của CoOMT)
Hình 3.2. Mô hình cấu trúc không gian 3D của protein CoOMT
Hình 3.3. Cấu trúc thứ cấp của protein CoOMT