Kuva 1. Verkkotunnuksen rakenne MmpA, MmpC, ja MmpD synteesi monic acid. Monihapon biosynteesi ei ole kolineaarinen, vaan se on järjestetty uudelleen Tässä kaaviossa. Proteiinin nimi näkyy nuolen sisällä moduulilla ja verkkotunnuksen rakenteella alla. AKT=asyyli harjoittaja proteiini, AT=asyyli transferaasin, DH=dehydratase, ER=enoyl-reduktaasin, HMG=3-hydroksi-3-methylglutaric happo, MeT=metyyli-transferaasin, KR=ketoreductase, KS=ketosynthase, TE=thioesterase.,
Kuva 2. Rakenne pseudomonihappo A–D, merkitty A-D, vastaavasti.
Kuva 3. Monihapon C15-metyyliryhmä kiinnittyy C3: een seuraavalla reaktiojärjestelmällä. MupH on Hydroksimetyyliglutaryylikoentsyymi-a-syntaasi, MupJ ja MupK ovat Enoyyli-CoA-hydrataaseja.
Kuva 4. Mupirosiinin pyraanirengas syntyy tässä ehdotetussa monistepreaktiossa., Geeni tyrmäyksellä ja mupO, mupU, mupV ja macpE poistaa PA-tuotanto, mutta ei PA-B-tuotantoa, mikä osoittaa, että PA-B on esiaste PA-A.
Kuva 5. MmpB on ehdotettu syntetisoimaan 9-FB 3-hydroksi-propionaatti starter yksikkö ja kolme malonyl-CoA-extenderi. Verkkotunnuksen rakenne MmpB on esitetty alla rinnalla MupE ehdotettu enoyl reduktaasin tarvitaan täydellinen kyllästyminen 9-HN. ACP=asyylinkantajaproteiini, DH=dehydroataasi, ER=enoyylireduktaasi, KR=ketoreduktaasi, KS=ketosyntaasi, TE = tioesteraasi.,
mupirosiini on useiden pseudomonihappojen seos, jonka pseudomonihappo A (PA-a) muodostaa yli 90% seoksesta. Läsnä myös mupirocin ovat pseudomonic happo B ylimääräinen hydroksyyliryhmä C8, pseudomonic happo C-kaksoissidos välillä C10 ja C11, sen sijaan kuumassa PA -, ja pseudomonic happo D kaksinkertainen sidos C4 ja C5` 9-hydroksi-nonaanihappo osa mupirocin.,
Biosynteesiä pseudomonic happo AEdit
74 kb mupirocin gene cluster sisältää kuusi multi-domain-entsyymien ja kaksikymmentä-kuusi muut peptidit (Taulukko 1). Neljä suuri multi-domain tyyppi I polyketide nopaliinisyntaasin (PKS) proteiinit ovat koodattu, sekä useita yhden toiminnon entsyymien kanssa sekvenssin samankaltaisuus tyyppi II PKSs. Tämän vuoksi uskotaan, että mupirosiini on rakennettu sekatyypin I ja tyypin II PKS-järjestelmällä. Mupirosiini klusterin näyttelyitä epätyypillinen acyltransferase (AT) organisaatio, että on olemassa vain kaksi verkkotunnuksia, ja molemmat löytyvät saman proteiinia, MmpC., Nämä verkkotunnukset ovat vain verkkotunnuksia hetkellä MmpC, kun taas muut kolme tyypin I PKS proteiineja sisältävät n AT verkkotunnuksia. Mupirosiinireitillä on myös useita tandem-asyylikantajaproteiinipubletteja tai kolmosia. Tämä voi olla mukaelma lisätä läpijuoksu korko tai sitoa useita substraatteja samanaikaisesti.
Pseudomonihappo A on 17C polyketidimonihapon ja 9C-rasvahappo 9-hydroksi-nonaanihapon esteröinnin tuote., Mahdollisuus, että koko molekyyli on koottu yhdeksi polyketide kanssa Baeyer-Villiger hapetus lisäämällä happea osaksi hiilen selkäranka on suljettu pois, koska C1 monic acid ja C9′ 9-hydroksi-nonaanihappo ovat molemmat peräisin C1-asetaatti.,
Monic acid biosynthesisEdit
Biosynthesis of the 17C monic acid unit begins on MmpD (Figure 1)., Yksi AT verkkotunnuksia MmpC voi siirtää aktivoidun asetyyli-ryhmä asetyyli-Koentsyymi A (CoA) ensimmäisen AKT-domain. Ketju on laajennettu malonyl-CoA, jonka jälkeen SAM-riippuvainen metylaatio klo C12 (ks. Kuva 2 PA-numerointi) ja vähentäminen B-keto-ryhmän alkoholia. Dehydraatio (DH)-verkkotunnuksen moduulissa 1 ennustetaan olevan toimintakyvytön suojatun aktiivisen kohdan mutaation vuoksi. Moduuli 2 lisää vielä kaksi karbonia malonyyli-CoA-laajennusyksiköllä, jonka jälkeen seuraa ketoreduktio (KR) ja nestehukka., Moduuli kolme lisää malonyl-CoA-extender-laite, jonka jälkeen SAM-riippuvainen metylaatio C8, ketoreduction, ja nestehukka. Moduuli 4 laajentaa molekyyliä malonyyli-CoA-yksiköllä, jota seuraa ketoreduktio.
Kokoonpano monic acid jatketaan siirto 12C tuote MmpD että MmpA. Kaksi jatkokierrosta malonyyli-CoA-yksiköillä saavutetaan moduuleilla 5 ja 6. Moduuli 5 sisältää myös KR-verkkotunnuksen.
Post-PKS tailoringEdit
keto-ryhmän C3 korvataan metyyli-ryhmä on monivaiheinen reaktio (Kuva 3). MupG aloittaa dekarboksyloimalla malonyyli-AKT: n., Tuloksena syntyvän asetyyli-AKT: n alfahiili liittyy muph: n avulla polyketidiketjun C3: een. Tämä Välituote on kuivattu ja dekarboksyloitu MupJ ja MupK vastaavasti.
pyraanirenkaan muodostuminen vaatii monia entsyymivälitteisiä vaiheita (Kuva 4). C8: n ja C9: n välisen kaksoissidoksen ehdotetaan siirtyvän C8: n ja C16: n välille. Mupon, mupun, mupV: n ja macpen Gene knockout-kokeet ovat eliminoineet PA-a-tuotannon. PA-B-tuotantoa ei poisteta näillä tyrmäyksillä, mikä osoittaa, ettei PA-B: tä synny hydroksyloimalla PA-A., Mupw: n tyrmäys poisti pyran-renkaan tunnistaen MupW: n osallistuneen rengasmuodostukseen. Ei tiedetä, onko tämä tapahtuu ennen tai jälkeen esteröinti monic acid 9-hydroksi-nonaanihappo.
epoxide PA-A at C10-11 uskotaan olevan kohdan jälkeen pyran muodostumisen sytokromi P450 kuten MupO. Geeni tyrmäyksellä mupO lakkautettiin PA-tuotanto, mutta PA-B, joka sisältää myös C10-C11 epoxide, pysyi. Tämä osoittaa, että MupO ei joko ole mukana tai ei ole välttämätöntä tämän epoksidointivaiheen.,
9-Hydroksi-nonaanihappo biosynthesisEdit
yhdeksän hiilen rasvahapon 9-hydroksi-nonaanihappo (9-HN) on saatu, niin erillinen yhdiste ja myöhemmin esteröity että monic acid muodostavat pseudomonic happoa. 13C merkitty asetaatti ruokinta on osoittanut, että C1-C6 ovat rakennettu asetaatti kanoninen muoti rasvahappojen synteesi. C7 ’näyttää vain C1-merkintää asetaatista, kun taas C8 ’ja C9’ osoittavat 13C-merkityn asetaatin päinvastaista mallia. On arveltu, että C7-C9 syntyy 3-hydroxypropionate starter yksikkö, joka on laajennettu kolme kertaa malonyl-CoA-ja täysin alennettu tuotto 9-HN., On myös esitetty, että 9-HN-alkuaine olisi 3-hydroksi-3-metyyliglutaarihappo (HMG). Tätä jälkimmäistä teoriaa ei tukenut or-HMG: n ruokinta.
MmpB: n ehdotetaan katalysoivan 9-HN: n synteesiä (kuva 5). MmpB sisältää KS: n, KR: n, DH: n, 3 ACPs: n ja tioesteraasin (TE) domeenin. Se ei sisällä enoyl-reduktaasin (ER) verkkotunnuksen, joka tarvitaan täydellinen vähentäminen yhdeksän hiilen rasvahappoja. MupE on yhden verkkotunnuksen proteiini, joka osoittaa sekvenssin samankaltaisuuden tunnettujen ER-verkkotunnusten kanssa ja voi suorittaa reaktion loppuun., On myös mahdollista, että 9-hydroksi-nonaanihappo johdetaan osittain tai kokonaan mupirokiiniklusterin ulkopuolelta.