La formación de macroamidina en las botromicinas es catalizada por una enzima YcaO divergente

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Biología molecular
• Biología sintética

Sus antecedentes:

• La superfamilia YcaO cataliza la fosforilación de la columna vertebral de los péptidos, formando azolinas / azoles en péptidos sintetizados por ribosoma y modificados post-traducionalmente (RiPP).
• Las bottromicinas son potentes RiPPs antimicrobianos con una estructura de macroamidina única de 12 miembros, cuya biosíntesis involucra dos enzimas YcaO, IpoC y PurCD.

Objetivo del estudio:

• Caracterizar bioquímicamente las enzimas YcaO IpoC y PurCD involucradas en la biosíntesis de la bottromicina.
• Aclarar las funciones específicas de IpoC y PurCD en la formación de las estructuras de macroamidina y tiazolina de la bottromicina.
• Explorar la promiscuidad catalítica de estas enzimas para generar nuevos derivados de la botromicina.

Principales métodos:

• Caracterización bioquímica de las enzimas IpoC y PurCD.
• Análisis de los productos enzimáticos utilizando metabolómica no dirigida.
• Investigando la actividad enzimática con diferentes nucleófilos.

Principales resultados:

• IpoC instala un anillo de tiazolina derivado de la cisteína.
• PurCD por sí solo es suficiente para la formación de la estructura de macroamidina de 12 miembros.
• Ambas enzimas exhiben promiscuidad catalítica, lo que lleva a la generación de 10 macroamidas distintas.

Conclusiones:

• El estudio aclara las distintas funciones de IpoC y PurCD en la biosíntesis de la bottromicina.
• Demuestra la versatilidad de las enzimas YcaO en la utilización de diferentes nucleófilos.
• Proporciona una base para el diseño de nuevos análogos de botromicina con una bioactividad potencialmente mejorada.