Prenilación multisite de los triptófanos 4-sustituidos por medio de la dimetilalillitriptófano sintasa

Área de la Ciencia:

• La bioquímica es la bioquímica.
• Enzimología Enzimología.
• Biosíntesis de Productos Naturales de Productos Naturales

Sus antecedentes:

• La dimetilalliltriptófano sintasa (DMATS) de *Claviceps purpurea* es clave en la biosíntesis de los alcaloides del cornezuelo, catalizando la prenilación del triptófano en C4.
• El 4-metiltriptófano, un conocido inhibidor competitivo, se utilizó para sondear la actividad enzimática.

Objetivo del estudio:

• Investigar la actividad de fondo de DMATS con 4-metiltriptófano y dimetilallil difosfato.
• Caracterizar los productos de prenilación y dilucidar la especificidad del sustrato y el mecanismo de reacción de la enzima.

Principales métodos:

• Ensayos enzimáticos utilizando análogos modificados del triptófano (4-metiltriptófano, 4-metoxi-triptófano, 4-aminotriptófano) y el dimetilallil difosfato.
• Elucidación estructural de productos prenilados utilizando espectroscopia de Resonancia Magnética Nuclear (RMN), incluidas las técnicas de RMN 1D y 2D.

Principales resultados:

• El 4-metiltriptófano sirvió como un sustrato alternativo, dando cuatro productos a través de la prenilación en C3 (normal e inversa) y N1.
• El 4-metoxitriptófano y el 4-aminotriptófano también actuaron como sustratos alternativos, con la prenilación ocurriendo en C5 y C7.
• DMATS demostró la capacidad de prenilar en cinco posiciones distintas en el núcleo indol, incluyendo regioselectividad normal e inversa.

Conclusiones:

• La amplia especificidad de sustrato y la capacidad de prenilación en múltiples sitios de DMATS apoyan un mecanismo de alquilación electrófila disociativa para la prenilación de anillos de indol.
• La orientación del sustrato y los efectos electrónicos dentro del sitio activo dictan la regioselectividad y el tipo de prenilación.
• Se propone un mecanismo catalítico común para todos los miembros de la familia de enzimas DMATS.