Descubrimiento de una cascada enzimática de dos pasos que convierte el aspartato en aminomalonato en la biosíntesis...

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Biosíntesis de productos naturales
• Enzimología

Sus antecedentes:

• El ácido aminomalónico (Ama) es un componente de los productos naturales, pero sus vías de biosíntesis son poco conocidas.
• Los péptidos sintetizados ribosomalmente y modificados post-traducionalmente (RiPP) ofrecen una fuente de nueva química enzimática.

Objetivo del estudio:

• Para aclarar la vía de biosíntesis del ácido aminomalónico (Ama).
• Para identificar las enzimas responsables de la producción de Ama.
• Investigar la distribución de esta vía en la biosíntesis de productos naturales.

Principales métodos:

• Explotación de un grupo de genes biosintéticos RiPP.
• Identificación y caracterización de dos nuevas enzimas: SmaO (una oxigenasa dependiente del Fe (II) /2-oxoglutarato) y SmaX (una enzima atípica del dominio de la histidina-aspartato dependiente del Fe (II).
• Análisis bioinformático de las vías de biosíntesis relacionadas.

Principales resultados:

• Se identificó una nueva vía de dos enzimas para la biosíntesis de Ama a partir del aspartato, que procede a través de un intermediario de ácido β-hidroxiaspártico.
• SmaO hidroxila el aspartato, y SmaX realiza una escisión de enlace C-C oxidativo de cuatro electrones en el ácido α-hidroxi intermedio.
• SmaX utiliza un solo cofactor Fe para la escisión de enlaces C-C, distinto de otras oxigenasas de dominio HD conocidas.

Conclusiones:

• Se ha descubierto una nueva vía para la biosíntesis del ácido aminomalónico.
• La cascada identificada de dos enzimas, que involucra a SmaO y SmaX, es probablemente extendida en la biosíntesis de varios productos naturales de péptidos, incluidos los RiPP y los péptidos no ribosómicos (NRPs).