Biosíntesis de ingeniería de lipopéptidos no ribosómicos con cadenas laterales de ácidos grasos modificados

Área de la Ciencia:

• La bioquímica es la bioquímica.
• Microbiología Microbiología.
• Biología sintética Biología sintética.

Sus antecedentes:

• Los antibióticos dependientes del calcio (ADC), como la daptomicina, son lipopéptidos no ribosómicos.
• Su actividad biológica está significativamente influenciada por el ácido graso N-terminal.
• La vía de biosíntesis y el control enzimático de la longitud de la cadena de ácidos grasos CDA no se comprenden completamente.

Objetivo del estudio:

• Investigar el papel de la enzima KAS-II (codificada por fabF3) y HxcO en la determinación de la longitud de la cadena de ácidos grasos CDA.
• Explorar la posibilidad de generar nuevos CDAs con fracciones de ácidos grasos modificados.
• Para evaluar la actividad antibiótica de los CDA con cadenas de ácidos grasos N-terminales alteradas.

Principales métodos:

• Estudios de deleción de genes (hxcO) para observar cambios en los productos CDA.
• Análisis de productos lipopéptidos para determinar las longitudes de las cadenas de ácidos grasos.
• Enfoque de mutacintesis que involucra la mutagenesis dirigida al sitio de CdaPS1.
• Incorporación de análogos sintéticos de N-acil-L-serinilo y N-acetilcisteamina (NAC), también llamados teoesters.

Principales resultados:

• La eliminación de hxcO dio lugar a la producción de CDAs que contienen hexanoil (hCDAs), confirmando el papel de HxcO como una oxidasa.
• La evidencia sugiere que la biosíntesis de la cadena lipídica CDA ocurre en un solo ACP antes de la transferencia a CdaPS1.
• Los CDAs que contienen hexanoil mantuvieron una actividad antibiótica significativa.
• La mutacintesis permitió la producción de CDAs con cadenas laterales de pentanoil y hexanoil.

Conclusiones:

• HxcO es crucial para producir la cadena específica de ácidos grasos cortos en las CDA.
• La vía de biosíntesis de CDA implica un solo ACP y una transferencia directa a CdaPS1.
• La modificación del grupo de ácidos grasos N-terminal a través de la muta-síntesis es una estrategia viable para generar nuevos CDAs con actividad antibiótica retenida.