Isomerización críptica en la biosíntesis de diterpeno y la restauración de un P450 evolucionariamente desaparecido

Área de la Ciencia:

• Biosíntesis de productos naturales
• Química de los diterpenoides
• Enzimología

Sus antecedentes:

• La biosíntesis de los diterpenoides eunicelanos, caracterizada por sus esqueletos únicos de hidrocarburos 6/10-bicíclicos, sigue siendo en gran medida inexplorada.
• Comprender estas vías es crucial para descubrir nuevos productos naturales y sus funciones biológicas.

Objetivo del estudio:

• Para aclarar la vía de biosíntesis del producto natural trans-eunicelano bacteriano, la albireticulona A.
• Identificar y caracterizar las enzimas clave implicadas en la modificación del esqueleto de eunicelano.

Principales métodos:

• Manipulación genética y expresión heterológica de grupos de genes biosintéticos.
• Ensayos enzimáticos para determinar la función de las isomerasas y citocromos P450 identificados.
• Análisis químico para investigar la estabilidad y la reactividad del esqueleto de eunicelano.

Principales resultados:

• Identificación de una nueva isomerasa que cataliza un paso críptico de isomerización en la biosíntesis de albireticulona A.
• Asignación funcional de dos citocromos P450 involucrados en la oxidación del esqueleto de eunicelano, incluida una enzima latente diseñada para la actividad.
• Demostración de la susceptibilidad del esqueleto trans-eunicelano al reordenamiento de Cope, dando lugar a atropisómeros.

Conclusiones:

• Este estudio revela nuevas transformaciones enzimáticas en la biosíntesis de diterpenoides bacterianos.
• Los hallazgos proporcionan información sobre la evolución y función de los citocromos P450 en las vías naturales del producto.
• La reactividad química del esqueleto de eunicelano tiene implicaciones para la diversidad de productos naturales.