Las ciclas de terpeno tipo II no canónicas producen arquitecturas terpenoides raras

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Biosíntesis de productos naturales
• Enzimología

Sus antecedentes:

• Las ciclases de terpeno (TC) son enzimas clave en la síntesis de terpenoides complejos.
• Los TC tipo II y su papel en la biosíntesis del indol diterpenoide (IDT) son poco conocidos.
• Las radarinas son IDT insecticidas con una estructura única, y su vía de biosíntesis era desconocida.

Objetivo del estudio:

• Para aclarar el mecanismo biosintético responsable del andamio de la radarina en el Aspergillus fresenii.
• Caracterizar la función de una nueva epoxidasa IDT (RadM) y una TC no canónica de tipo II (RadB).
• Comprender el mecanismo de reordenamiento esquelético complejo en la formación de IDT.

Principales métodos:

• Interrogación genómica de *Aspergillus fresenii* para identificar los genes biosintéticos.
• Coexpresión de genes identificados (RadM y RadB) para reconstituir la biosíntesis de IDT.
• Ensayos bioquímicos y modelado molecular para estudiar la función y el mecanismo de las enzimas.

Principales resultados:

• RadM identificado, una epoxidasa que actúa sobre el 3'-geranilgeranilindole para producir un precursor específico de IDT.
• La coexpresión demostrada de RadM y RadB produce radarina C a través de un reordenamiento complejo que implica la desprotonación alcohólica y la formación de cetonas.
• Reveló un catalizador único su residuo en RadB esencial para su función.
• La coexpresión con un TC alternativo produjo un nuevo IDT de decalina a partir de un precursor epóxido.

Conclusiones:

• Resolvió el rompecabezas biosintético para la formación de andamios de radar, una clase clave de IDTs.
• Proporcionó información sobre la ingeniería de las ciclas de terpenos de tipo II.
• Expandió la diversidad química conocida y las capacidades catalíticas de las ciclas de terpeno no canónicas.