Epoxide Stereochemistry Controls Regioselective Ketoreduction in Epoxyquinoid Biosynthesis (Controle de la...

Área de la Ciencia:

• Biosíntesis de productos naturales
• Enzimología
• Química orgánica

Sus antecedentes:

• Los epoxiquinoides son productos naturales estructuralmente diversos con potencial en el descubrimiento de fármacos.
• Comprender sus vías de biosíntesis es crucial para las aplicaciones de biología química.
• La biosíntesis de los epoxiquinoides, incluido el (-) -asperpentino, sigue sin caracterizarse en gran medida.

Objetivo del estudio:

• Para elucidar completamente la vía de biosíntesis de (-) -asperpentina.
• Identificar y caracterizar las enzimas clave implicadas en su formación.
• Comprender los mecanismos de control estereoquímico durante la biosíntesis.

Principales métodos:

• Reconstitución heteróloga en *Aspergillus oryzae*
• Síntesis química y análisis quiral
• Ensayos bioquímicos y cinética enzimática
• Mutagénesis dirigida al sitio

Principales resultados:

• Identificó la monooxigenasa AtyG, la proteína del dominio cupino AtyE y las cetorreductazas AtyD y AtyC como enzimas críticas.
• AtyE realiza la epoxidación estereoselectiva; AtyD y AtyC controlan la estereocímica en las ceterreducciones.
• La regioselectividad de la enzima, en particular de AtyD, está influenciada por la configuración del sustrato.
• Generó cuatro nuevos epoxiquinol y cuatro nuevas epoxihidroquinonas, proporcionando conocimientos mecanicistas.
• Se ha demostrado la conversión exitosa in vitro de un precursor a (+) -asperpentina mediante el uso de enzimas de ingeniería.

Conclusiones:

• El estudio detalla ampliamente la biosíntesis estereocontrolada de (-) -asperpentina.
• Los conocimientos enzimáticos obtenidos amplían el conjunto de herramientas para generar productos naturales epoxiquinoides complejos.
• Las enzimas y vías identificadas ofrecen nuevas vías para la biología sintética y el descubrimiento de fármacos.