La biosíntesis del núcleo de tiofuranosa en la albomicina requiere una enzima versátil AbmG que cataliza la...

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Microbiología
• Química orgánica

Sus antecedentes:

• Las albomicinas son antibióticos nucleósidos que contienen azufre y tienen una actividad de amplio espectro.
• El paso inicial en la biosíntesis de la albomicina involucra a la enzima AbmM, que convierte el CDP en un intermediario de 4-ahidroxi-4-tiocitidina 5-difosfato.
• Los pasos subsiguientes en el camino permanecieron en gran parte desconocidos.

Objetivo del estudio:

• Para aclarar el destino del intermediario 4-ahidroxi-4-tiocitidina 5-difosfato en la biosíntesis de la albomicina.
• Identificar la enzima y el mecanismo responsables de la transformación de este producto intermedio.
• Para comprender la formación del núcleo de tiofuranosa en las albomicinas.

Principales métodos:

• Ensayos bioquímicos con el intermediario desfosforilado y la enzima AbmG.
• Cristalografía de rayos X para determinar la estructura de AbmG.
• Mutagénesis dirigida al sitio de AbmG.
• Estudios mecánicos con sustratos deuterados.

Principales resultados:

• La enzima AbmG cataliza una doble fosforilación del grupo 4-ahidroxilo seguido de la escisión del enlace C-O.
• Esta reacción produce 5 ahidroxi-4-tiocitidina.
• La cristalografía de rayos X y la mutagénesis identificaron a Glu188 como la base catalítica para la desprotonación C5.
• Los estudios mecanicistas revelaron una desprotonación específica pro-R en C5, probablemente concertada con la eliminación de pirofosfato.

Conclusiones:

• AbmG actúa como una única nucleosida quinasa con actividad liasa, completando una reacción de deshidratación.
• Este estudio aclara un nuevo mecanismo para la formación de núcleos de tiofuranosa en la biosíntesis de la albomicina.
• Los hallazgos llenan vacíos críticos en la comprensión de la biosíntesis de estos importantes antibióticos.