Las enzimas alcalóides biosintéticas generan pares diastereoméricos a través de dos mecanismos distintos

Área de la Ciencia:

• Química de los productos naturales
• Micología
• La bioquímica

Sus antecedentes:

• Las ergopeptinas son una clase de alcaloides de ergolina con una extensión tripeptídica.
• Los hongos filamentosos, como las especies de Aspergillus, son fuentes conocidas de diversos productos naturales.
• Comprender el metabolismo secundario de los hongos es crucial para descubrir nuevos compuestos bioactivos.

Objetivo del estudio:

• Descubrir y caracterizar estructuralmente nuevos compuestos similares a las ergopeptinas de *Aspergillus lentulus*.
• Para aclarar la vía biosintética atípica de estos nuevos compuestos, llamados lentopeptinas.
• Investigar los mecanismos enzimáticos responsables de la formación de lentopeptina.

Principales métodos:

• Aislamiento y caracterización estructural de las lentopeptinas.
• Secuenciación del genoma y identificación del grupo de genes len.
• Eliminación específica de genes para estudiar la vía biosintética.
• Caracterización in vitro de las enzimas peptídicas no ribosómicas (LenA) y del citocromo P450 (LenC).
• Estudios de mutagénesis específicos del sitio.

Principales resultados:

• Descubrimiento de lentopeptinas, compuestos similares a la ergopeptina con una fracción de ácido cinámico en lugar de ácido lisérgico.
• Identificación de una vía biosintética atípica que involucra la formación de ditopiperazina para la liberación de péptidos.
• Elucidación de mecanismos enzimáticos únicos por LenC, que conducen a dos productos diastereoméricos (lentopeptina A y B) a través de la hidroxilación/deshidrogenación y la hidratación estereospecíficas.
• Demostración de nuevas actividades catalíticas para los didominos de tipo tiolación-condensación terminal (T-C_T) y las enzimas del citocromo P450.

Conclusiones:

• La naturaleza utiliza enzimas biosintéticas comunes de maneras nuevas para crear productos naturales complejos.
• El descubrimiento de las lentopeptinas amplía la diversidad estructural conocida de los alcaloides de ergopeptina.
• La vía biosintética identificada proporciona información sobre el metabolismo secundario de los hongos y la evolución de las enzimas.