La vía biosintética completa del fosfonato fosfonotrixina: dos enzimas distintas dependientes del tiamina difosfato...

Área de la Ciencia:

• Biosíntesis de productos naturales
• Enzimología
• Biología Química

Sus antecedentes:

• Los fosfonatos imitan a los fosfatos y carboxilatos biológicos, a menudo exhibiendo actividad biológica.
• Fosfonotrixina (PTX), un fosfonato producido por el Saccharothrix sp. ST-888 posee propiedades herbicidas.
• Comprender la biosíntesis de PTX es clave para explorar sus aplicaciones y productos naturales relacionados.

Objetivo del estudio:

• Para elucidar la vía biosintética completa de la fosfonotrixina (PTX).
• Para reconstituir la biosíntesis de PTX in vitro para estudiar los mecanismos enzimáticos.
• Identificar las enzimas clave y las nuevas estrategias de formación de enlaces C-C implicadas en la producción de PTX.

Principales métodos:

• Reconstitución in vitro de la vía de biosíntesis PTX propuesta.
• Ensayos enzimáticos para caracterizar la función de las enzimas individuales.
• Análisis de los intermedios y productos de reacción mediante técnicas analíticas avanzadas.

Principales resultados:

• Se demostró que dos deshidrogenasas reducen el fosfonopruvato (PnPy) a ácido 2-hidroxi-3-fosfonopropónico (HPPA).
• Se identificaron cuatro enzimas para convertir el HPPA en ácido (3-hidroxi-2-oxopropil) fosfónico (HOPA).
• Un homólogo de la transcetolasa de genes divididos (PtxB5/6) y un homólogo de la acetohidroxiacida sintasa (PtxB7) colaboran para formar PTX a través de una formación única de enlace C-C.

Conclusiones:

• El estudio presenta una vía de biosíntesis in vitro completa para el PTX.
• Se reveló una nueva estrategia de biosíntesis que involucra dos enzimas distintas dependientes de tiamina difosfato (TPP) que dividen el trabajo de transferencia de grupos acetil.
• Este trabajo destaca un mecanismo sin precedentes para la formación de enlaces C-C en la biosíntesis de productos naturales.