Calea fosfatului de metileritritol
Calea metabolică a fosfatului de metileritritol sau calea metabolică a 2- C- metil- D -eritritol-4-fosfatului / 1-deoxi- D -xiluloza-5-fosfatului ( calea MEP / DOXP) sau, în general, calea metabolică non-mevalonată , este o cale metabolică alternativă care duce la formarea izopentenil pirofosfatului (IPP) și dimetilalil pirofosfatului (DMAPP). [1] [2] [3]
Diversitatea biosintezei izoprenoide
Calea metabolică a acidului mevalonic , cunoscută și sub numele de calea metabolică a HMG-CoA reductazei , este o cale metabolică celulară prezentă în toate eucariotele superioare și în multe bacterii. Este important pentru producerea de IPP și DMAPP care servesc ca bază pentru biosinteza moleculelor utilizate în diferite procese, cum ar fi prenilarea proteinelor , întreținerea membranei celulare , biosinteza hormonală , proteine de ancorare și N-glicozilare .
Spre deosebire de calea clasică mevalonat a biosintezei izoprenoide, plantele și protozoarele aparținând subfilului Apicomplexa, cum ar fi parazitul malariei Plasmodium falciparum , au capacitatea de a-și produce izoprenoizii (terpenoizi) folosind o cale alternativă, numită generic non-mevalonat, sau calea fosfatului de metileritritol care are loc în plastide . [4] În plus, majoritatea bacteriilor, inclusiv agenți patogeni importanți precum Mycobacterium tuberculosis , pot sintetiza IPP și DMAPP prin această cale metabolică alternativă.
Reacții
Reacțiile sunt după cum urmează: [5]
| Substraturi | Enzimă | Produse | |
| 3-fosfat de piruvat și gliceraldehidă [6] | DOXP sintază (Dxs) | 1-Deoxi- D- xiluloza 5-fosfat (DOXP) |  |
| DOXP | DOXP reductizomerază (Dxr, IspC) | 2- C- metilitritol 4-fosfat (MEP) |  |
| Europarlamentar | 4-difosfocitidil-2- C -metil- D- eritritol sintază (YgbP, IspD) | 4-difosfocitidil-2- C- metileritritol (CDP-ME) |  |
| CDP-ME | 4-difosfocitidil-2- C -metil- D- eritritol kinaza (YchB, IspE) | 2-fosfat de 4-difosfocitidil-2- C -metil- D- eritritol (CDP-MEP) |  |
| CDP-MEP | 2- C -metil- D- eritritol 2,4-ciclodifosfat sintază (YgbB, IspF) | 2,4-ciclopirofosfat de 2- C -metil- D -eritritol (MEcPP) |  |
| MEcPP | HMB-PP sintază (GcpE, IspG) [7] | (E) -4-hidroxi-3-metil-but-2-enil pirofosfat (HMB-PP) |  |
| HMB-PP | HMB-PP reductază (LytB, IspH) | IPP și DMAPP |   |
Inhibitie
Fosmidomicina este un inhibitor specific al reductizomerazei DOXP , o enzimă cheie a acestei căi metabolice și, prin urmare, reprezintă un potențial antibiotic sau medicament antimalaric. [8] [9]
Notă
- ^(EN) M și Michel Rohmer Rohmer, Descoperirea unei căi independente de mevalonat pentru biosinteza izoprenoidă la bacterii, alge și plante superioare , în Nat Prod Rep, vol. 16, n. 5, 1999, pp. 565–574, DOI : 10.1039 / a709175c , PMID 10584331 .
- ^(EN) W. Eisenreich, A. Bacher, D. și F. Arigoni Rohdich, Review Biosynthesis of isoprenoids via the non-mevalonate pathway , în Cellular and Molecular Life Sciences, vol. 61, nr. 12, 2004, pp. 1401-1426, DOI : 10.1007 / s00018-004-3381-z .
- ^(EN) William N. Hunter, Calea izoprenoidă non-mevalonat a biosintezei precursorilor , în Jurnalul de chimie biologică, vol. 282, nr. 30, 2007, pp. 21573-21577, DOI : 10.1074 / jbc.R700005200 . PDF Arhivat 1 ianuarie 2018 la Internet Archive .
- ^(EN) Lichtenthaler H, Calea 1-Deoxi-D-xiluloză-5-fosfat a biosintezei izoprenoide la plante , în Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol, vol. 50, 1999, pp. 47–65, DOI :10.1146 / annurev.arplant.50.1.47 , PMID 15012203 .
- ^(EN) Eisenreich W, Bacher A, D Arigoni, Rohdich F. Biosinteza izoprenoizilor prin calea non-mevalonată. Cell Mol Life Sci. 2004; 61: 1401-1426. PMID 15197467
- ^(EN) M. Rohmer, M. Seemann, S. Horbach, S. Bringer-Meyer și H. Sahm, gliceraldehidă 3-fosfat și piruvat ca precursori ai unităților izoprenice într-o cale alternativă de biosinteză non-mevalonată pentru terpenoid , în J. Am. Chem. Soc. , Vol. 118, nr. 11, 1996, pp. 2564-2566, DOI : 10.1021 / ja9538344 .
- ^(EN) Hecht, S., Eisenreich, W., Adam, P., Amslinger, S., Kis, K., Bacher, A., Arigoni, D. și Rohdich, F., Studies on the pathway to nonmevalonate terpene: rolul proteinei GcpE (IspG) , în Proc. Natl. Acad. Sci. SUA , vol. 98, 2001, pp. 14837–14842, DOI : 10.1073 / pnas.201399298 , Entrez PubMed 11752431 .
- ^(EN) Jomaa H, J Wiesner, Sanderbrand S, Altincicek B, C Weidemeyer, Hintz M, Turbachova I, M Eberl, J Zeidler, Lichtenthaler HK, Soldați D, E. Inhibitorii Beck din calea nonmevalonate biosintezei isoprenoid ca antimalarie droguri. Știință 1999; 285: 1573-1576. PMID 10477522
- ^(EN) Zingle C., L. Kuntz, D. Tritsch, C. Grosdemange-Billiard și M. Rohmer, Biosinteza izoprenoidă prin calea fosfatului de metileritritol: variații structurale în jurul ancorei fosfonate și distanțier al fosmidomicinei, un puternic inhibitor al fosfatului de dexoxiluloză Reductoisomerază , în J. Org. Chem. , vol. 75, nr. 10, 2010, pp. 3203-3207, DOI : 10.1021 / jo9024732 .
