Ingeniería de la especificidad del sustrato de una poliquetida sintasa modular para la instalación de unidades de...

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Biología sintética
• Biología molecular

Sus antecedentes:

• Las policetidas son moléculas bioactivas con diversas estructuras.
• Las poliquetidas sintasas (PKS) son enzimas grandes que sintetizan los poliquetidos.
• La ingeniería de PKS permite la creación de nuevos análogos de policetida.

Objetivo del estudio:

• Para superar las limitaciones en la ingeniería de PKS, específicamente con los dominios de aciltransferasa (AT).
• Investigar la especificidad del sustrato de las AT en el PKS de la pikromicina.
• Para permitir la incorporación de unidades extensoras no naturales en las policetidas.

Principales métodos:

• La ingeniería de los dominios de la aciltransferasa (AT) de la picromicina PKS.
• Utilizando unidades extensoras no naturales, incluidos los derivados de metilmalonilo-CoA.
• Utilizando la mutagénesis del sitio activo para alterar la especificidad del sustrato.
• Análisis de la distribución de los productos para identificar metabolitos y cuellos de botella.

Principales resultados:

• Dominios AT diseñados para aceptar unidades extensoras no naturales, incluido el metilmalonilo-CoA.
• Inversión lograda de la selectividad para incorporar derivados no naturales consecutivos.
• Se identificaron los dominios de la cetorreductaza y la cetosintasa como guardianes.
• Produjo los primeros productos de policetida de longitud completa con dos unidades extensoras no naturales.

Conclusiones:

• La ingeniería tandem AT es una estrategia viable para diversificar las estructuras de policetidos.
• Los dominios aguas abajo pueden actuar como cuellos de botella en las vías de PKS diseñadas.
• Este estudio proporciona una plataforma para futuros avances en la ingeniería de PKS y la síntesis de policetidos.