Elucidación de la biosíntesis de la chalcofomicina revela N enzimas formadoras de hidroxipirrol

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Química de los productos naturales
• Metabolismo microbiano

Sus antecedentes:

• Los grupos funcionales reactivos como las N-nitrosaminas se encuentran en productos naturales bioactivos.
• Las reacciones enzimáticas de N-nitrozación en la biosíntesis de productos naturales microbianos se comprenden cada vez más.
• Existe la necesidad de descubrir nuevos metabolitos sintetizados utilizando la reactividad de la N-nitrozación.

Objetivo del estudio:

• Identificar nuevos grupos de genes biosintéticos microbianos (BGC) que codifican las enzimas N-nitrosantes.
• Caracterización de la biosíntesis de la chalcophomicina, un metabolito que contiene diazenio diolato de tipo C y N-hidroxipirrol.
• Descubrir nuevas enzimas involucradas en la síntesis de enlaces heterotómicos inusuales.

Principales métodos:

• Minería del genoma para identificar BGCs homólogos a la enzima N-nitrosante SznF.
• Análisis bioinformático de las BGC identificadas.
• Caracterización bioquímica de las enzimas involucradas en la biosíntesis de la chalcophomicina.

Principales resultados:

• Se identificaron más de 400 BGC crípticos que codifican homólogos de SznF.
• Se descubrió el BGC para la chalcophomicina, revelando sus grupos funcionales únicos.
• Se identificaron nuevas enzimas para la biosíntesis de N-hidroxipirrol, incluida una prolyl-N-hidroxilasa.
• Se aclaró un paso clave en el ensamblaje del aminoácido graminina.

Conclusiones:

• El estudio amplía el repertorio conocido de metabolitos secundarios microbianos y vías de biosíntesis.
• Se obtuvieron nuevos conocimientos sobre la biosíntesis de N-hidroxipirroles y diazeniodiolatos.
• Este trabajo facilita el descubrimiento futuro de productos naturales y el desarrollo de herramientas biocatalíticas.