Conocimientos estructurales sobre el mecanismo de un dominio de la tiocisteína liasa de la policetida sintasa

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Biología molecular
• Biosíntesis de productos naturales

Sus antecedentes:

• Las poliquetidas sintasas (PKS) son cruciales para la producción de diversos productos naturales, pero rara vez incorporan azufre.
• Los dominios de la tiocisteína liasa (SH) son clave en la síntesis de los compuestos de la familia de la leinamicina (LNM) que contienen azufre.
• Comprender la función del dominio SH es vital para expandir las capacidades de PKS.

Objetivo del estudio:

• Para dilucidar el mecanismo de las reacciones dependientes de piridoxal-5-fosfato (PLP) catalizadas por los dominios SH.
• Determinar la base estructural de la especificidad del sustrato en los dominios SH.
• Explorar la integración de la química dependiente del PLP en las líneas de montaje de PKS.

Principales métodos:

• Cristalografía de rayos X (estructura de resolución de 1.8 Å de GnmT-SH).
• La síntesis de sustratos elaborados imita.
• La bioinformática y el modelado molecular.
• Ensayos enzimáticos in vitro y mutagénesis dirigida al sitio.

Principales resultados:

• Se desarrolló un modelo estructural y mecanicista detallado de la interacción del sustrato atado al ACP con los dominios SH.
• Se identificaron las principales interacciones interdominianas que rigen la especificidad del sustrato.
• El estudio revela adaptaciones evolutivas de los motivos enzimáticos dependientes de PLP para sustratos más grandes atados a ACP.
• Demostró la viabilidad de incorporar la química dependiente de PLP en las vías de PKS.

Conclusiones:

• La química dependiente de PLP puede integrarse con éxito en las líneas de ensamblaje de PKS.
• Este trabajo proporciona una base para la ingeniería de PKS para producir nuevos policetidos que contienen azufre.
• Los hallazgos ofrecen información sobre la evolución de los sitios activos de la enzima para acomodar sustratos complejos.