タイプIIIポリケチド合成酵素β-ケトアシル-ACPスタートユニットとエチルマロニル-CoA拡張ユニットの選択性は,Streptomyces coelicolorのゲノムマイニングによって発見されました

科学分野:

• バイオケミストリー バイオケミストリー
• 分子生物学は分子生物学である.
• 自然製品合成 自然製品の合成

背景:

• ポリケチド合成酵素 (PKSs) は,天然製品の生物合成において重要な酵素である.
• バクテリアのPKSタイプIIIは,通常,マロニル-CoA凝縮によるポリヒドロキシアロマティック化合物を生成します.
• 菌類Streptomyces coelicolorは,様々な二次代謝産物の生産者として知られています.

研究 の 目的:

• 3型PKS Gcs (sco7221でコードされている) のStreptomyces coelicolor.における機能を調査する.
• ゲルミシジンの天然製品ファミリーの生物合成経路を解明する.
• 自然製品組立におけるGcsの基板特異性を特徴付けるために.

主な方法:

• Streptomyces coelicolor.のGcs遺伝子 (sco7221) の遺伝子ノックアウト/破壊について
• ポリケチド合成酵素の活性分析と製品識別.
• Gcs.による基板利用量を決定する生化学的測定法.

主要な成果:

• Gcsは,天然製品である3,6-ダイアルキル-4-ヒドロキシピラン-2-オンの家族であるゲルミシジンの生物合成に不可欠です.
• 証拠によると,Gcsはβ-ケトアシル-ACPスタートユニット (脂肪酸合成酵素FabHから) をエチルマロニル-CoAまたはメチルマロニル-CoAで延長する.
• Gcsは,ベータ-ケトアシル-ACPスターターおよびエチルマロニル-CoAを拡張剤として前例のない選択性を示しています.

結論:

• Gcsは,ゲルミシジンのバイオシンセシスに特定の役割を果たします.
• タイプIIIのPKSは,これまで認識されていたよりも広い基板範囲を有し,多様なスタートおよび拡張ユニットを使用しています.
• この発見は,天然製品の多様性に対する酵素機構の理解を広げています.