7-デオキシ-デスルフォ-アルギノ-シリンドロスペルモプシン,シリンドロスペルモプシン生物合成の欠落部分の識別
Annick Méjean1, Olivier Lequin2, Olivier Ploux1,3
1LIED, UMR 8236 CNRS, Université Paris Cité, 75205 Paris Cedex 13, France.
Journal of the American Chemical Society
|August 2, 2022
まとめ
研究者らは,シアノバクテリアで新しいシリンドロスペルモプシン前駆体である7 - デオキシ - デスルフォ - アルギノ - シリンドロスペルモプシンを特定した. バイオシンセシスを解明し アルギニンを発見した
科学分野:
- 生物化学と分子生物学
- 環境微生物学
- 自然製品化学
背景:
- シリンドロスペルモプシン (Cylindrospermopsin) は,淡水サイアノバクテリアによって生成される重要なシアノトキシンである.
- その生合成経路には,アルギニンとグリシンから始まる複数のポリケチド合成と調整酵素が含まれています.
- シリンドロスペルモプシンのウラシル環の正確な起源は,長い間疑問に思われてきました.
研究 の 目的:
- シリンドロスペルモプシン生物合成における新しい中間物質を特定し特徴づけること.
- この経路における特定の酵素,CyrGとCyrHの役割を明らかにする.
- ウラシル環の起源とシリンドロスペルモプシン生産における最後の凝縮段階を決定する.
主な方法:
- メタボリート識別のための質量スペクトロメトリー
- 7-デオキシ-デスルフォ-アルギノ-シリンドロスペルモプシンの構造の解明のための1Dおよび2DNMRスペクトロスコーピー.
- 標識されたアルギニンを用いた同位体組み込み実験.
- エシェリキア・コライの酵素過剰生産と浄化
- 酵素測定とCyrGの運動分析
- 構造に基づくアライメントとCyrFの二次構造予測を含むバイオ情報分析.
主要な成果:
- 7-デオキシ-デスルフォ-アルギノ-シリンドロスペルモプシンの識別と構造的決定
- アルギニンが完全に吸収され,そのグアニジノ分子がウラシル環を形成することを確認する.
- CyrGは,7-デオキシ-デスルフォ-アルギノ-シリンドロスペルモプシンを7-デオキシ-デスルフォ-シリンドロスペルモプシンとオルニチンに変換する亜鉛依存ヒドローラーゼとして特定されました.
- 最終的なポリケチド合成酵素であるCyrFは,アルギニンによる凝縮を触媒化する新しいC端のN-アセチルトランスフェラーゼのようなドメインを有している.
結論:
- この研究は,シリンドロスペルモプシンにおけるウラシル環の起源に関する長年の疑問を解決した.
- CyrGとCyrFを含む新しい生物合成中間物質と酵素のステップが特徴づけられました.
- CyrFのユニークなドメインの提案された役割は,ポリケチド合成酵素の終結のための前例のないメカニズムを表しています.
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