La minería del genoma de los sesterterpenos utilizando sintasas de terpenos bifuncionales revela un intermediario...

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Biología molecular
• La genómica

Sus antecedentes:

• La minería del genoma permite el descubrimiento de nuevos metabolitos secundarios.
• Los genomas de hongos contienen genes crípticos bifuncionales de la terpena sintasa.
• Los sistemas de expresión heterólogos son cruciales para la caracterización funcional.

Objetivo del estudio:

• Caracterizar funcionalmente los genes crípticos de la terpena sintasa bifuncional.
• Identificar y analizar el gen de la sesterfisherol sintasa (NfSS) de Neosartorya fischeri.
• Para aclarar el mecanismo de ciclización y la biogénesis de los sesterterpenos.

Principales métodos:

• Aplicación del sistema de expresión heteróloga de Aspergillus oryzae.
• Identificación del gen de la sesterfisherol sintasa (NfSS).
• Análisis de las reacciones enzimáticas in vivo e in vitro utilizando precursores etiquetados isotópicamente.

Principales resultados:

• Se identificó el gen de la sesterfisherol sintasa (NfSS) de Neosartorya fischeri.
• Se determinó que el sesterfisherol posee un sistema de anillos tetraciclicos 5-6-8-5.
• Propuso un nuevo mecanismo de ciclización que involucra la ciclización C1 catión-olefina IV-olefina V y cinco desplazamientos de hidrógeno.
• Se demostró una vía de biogénesis distinta para los sesterterpenos en comparación con las fusicocinas y las ofibolinas.

Conclusiones:

• El mecanismo identificado proporciona una biogénesis unificada para varias estructuras de sesterterpenos.
• El análisis filogenético apoya el mecanismo propuesto y su distinción de otras clases de terpenos.
• La secuencia de aminoácidos de las sintasas de terpenos se correlaciona con su modo de ciclización inicial.