Macrociclado catalizado por la α-cetoglutarato-dioxigenasa en las RIP

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Biología molecular
• Química bioorgánica

Sus antecedentes:

• Las dioxigenasas dependientes del α-cetoglutarato (αKGD) son conocidos biocatalizadores oxidativos.
• Su función en la macrociclización de péptidos sintetizados ribosomalmente y modificados post-traducionalmente (RiPP) era desconocida anteriormente.
• Los αKGD que contienen el dominio JmjC (JMJD) se encuentran con frecuencia junto a los grupos de genes biosintéticos RiPP (BGC).

Objetivo del estudio:

• Investigar el papel de las αKGD en la macrociclización de RiPP.
• Caracterizar un nuevo sistema JMJD de dos componentes involucrado en la biosíntesis de RiPP.
• Para aclarar el mecanismo de enlace cruzado oxidativo en la formación de latipeptídeos.

Principales métodos:

• Análisis bioinformático de las BGC de RiPP para identificar las JMJD co-ocurrentes.
• Reconstitución heteróloga del BGC de Streptomyces corchorusii.
• Ensayos bioquímicos y estudios mecanicistas para determinar la función de las enzimas y las vías de reacción.

Principales resultados:

• Un grupo conservado de BGCs de la clase II codifica un par JMJD de dos componentes.
• El cor BGC produce el latipeptido de unión a los metales corsina, que presenta un anillo de metilantionina y un enlace cruzado Cys{\displaystyle S} - Tyr{\displaystyle C} - Cβ.
• El par CorB-CorD JMJD cataliza el enlace cruzado oxidativo Cys (S) -Tyr (Cβ) a través de un intermediario de metido de paraquinona, con CorB actuando como un socio esencial para el CorD catalítico.

Conclusiones:

• Las αKGD, específicamente las JMJD, son nuevos catalizadores de radicales para la macrociclado de RiPP.
• Un sistema αKGD único de dos componentes que incluye un JMJD activo y un homólogo inactivo amplía el conjunto de herramientas enzimáticas conocidas para la diversificación de RiPP.
• Este descubrimiento profundiza la comprensión de las estrategias enzimáticas en la biosíntesis de productos naturales.