COMPOSITIONS AND METHODS FOR USING GENETICALLY MODIFIED ORTHOLOGOUS ENZYMES

Described herein are prenyltransferases including non-natural variants thereof having at least one amino acid substitution as compared to its corresponding natural or unmodified prenyltransferases and that are capable of at least two-fold greater rate of formation of cannabinoids such as cannabigerolic acid, cannabigerovarinic acid, cannabigerorcinic acid, and cannabigerol, as compared to a wild type control. Prenyltransferase variants also accept different hydrophobic substrates (e.g., "donor" molecules), compared to wild type controls, to create different minor and novel cannabinoids. Prenyltransferase variants also demonstrated regioselectivity to desired cannabinoid isomers such as CBGA (3-GOLA), 3-GDVA, 3-GOSA, and CBG (2-GOL). The prenyltransferase variants can be used to form prenylated aromatic compounds, and can be expressed in an engineered microbe having a pathway to such compounds, which include 3-GOLA, 3-GDVA, 3-GOSA, and CBG. 3-GOLA can be used for the preparation of cannabigerol (CBG), which can be used in therapeutic compositions. L'invention concerne des prényltransférases comprenant des variants non naturels associés ayant au moins une substitution d'acides aminés par comparaison avec les prényltransférases naturelles ou non modifiées correspondantes et pouvant présenter des taux de formation de cannabinoïdes au moins deux fois supérieurs, tels que l'acide cannabigérolique, l'acide cannabigérovarinique, l'acide cannabigérorcinique et le cannabigérol, par comparaison avec un témoin du type sauvage. Des variants de prényltransférase acceptent également différents substrats hydrophobes (par exemple, des molécules "donneuses"), par comparaison avec des témoins de type sauvage, pour créer différents cannabinoïdes mineurs et nouveaux. Des variants de prényltransférase ont également démontré une régiosélectivité pour des isomères cannabinoïdes souhaités tels que CBGA (3-GOLA), 3-GDVA, 3-GOSA et CBG (2-GOL). Les variants de prényltransférase peuvent être utilisés pour former des composés aromatiques prénylés, et peuvent être exprimés dans un microbe génétiquement modifié ayant une voie pour de tels composés, comprenant 3-GOLA, 3-GDVA, 3-GOSA et CBG. Le 3-GOLA peut être utilisé pour la préparation de cannabigérol (CBG), pouvant être utilisé dans des compositions thérapeutiques.