Zwittermicina A
La zwittermicina A es un antibiótico que se ha identificado a partir de la bacteria Bacillus cereus UW85. [1] Es una molécula de interés para la industria agrícola porque tiene el potencial de suprimir enfermedades de las plantas debido a su actividad de amplio espectro contra ciertos microorganismos procarióticos grampositivos y gramnegativos . La molécula también es de interés desde una perspectiva metabólica porque representa una nueva clase estructural de antibiótico y sugiere un cruce entre las vías biosintéticas de policétidos y péptidos no ribosómicos. La zwittermicina A es un aminopoliol lineal. [2]
La biosíntesis de zwittermicina A es un híbrido de vías sintéticas de policétido y péptido no ribosómico. Lo más probable es que todas las sintasas estén ubicadas en una megasintasa como una sintasa de ácidos grasos de tipo I. Sobre la base de estudios de mutantes, se ha identificado el grupo biosintético implicado en la producción de zwittermicina y se ha propuesto la vía. Los genes responsables de la producción de zwittermicina A están ubicados en un grupo de 16 kb que contiene nueve orfs y un gen zmaR autorresistente, un gen que codifica una enzima de acilación que desactiva la zwittermicina A. [3] La sintasa híbridautilizado en la producción de zwittermicina A utiliza unidades extensoras modificadas como hidroximalonil-ACP, aminomalonil-ACP y 2,3-diaminopropionato . Por lo tanto, muchos de los genes en el grupo biosintético codifican enzimas responsables de la síntesis de estas unidades extensoras utilizadas en la sintasa híbrida. Por ejemplo, orf5 codifica ZWA5A, una enzima responsable de la aminación mediada por PLP que convierte la L-serina en 2,3-diaminopropionato. También se ha demostrado que orf5, orf7, orf4 y orf6 participan en la biosíntesis de aminomalonil-ACP y orf3, orf2 y orf1 sintetizan hidroximalonil-ACP. [4]
Los genes que codifican la sintasa híbrida de siete componentes responsable del ensamblaje de la columna vertebral probablemente se encuentran en el gen más grande, orf8. El ensamblaje comienza por la activación de un residuo de serina. Esto se hace uniendo el aminoácido a una proteína transportadora peptídica a través de una péptido sintetasa no ribosomal. Posteriormente, se produce el alargamiento de una unidad de malonilo activada unida covalentemente a una proteína portadora de acilo por una cetosintasa que da la unidad de cinco carbonos. Los siguientes dos pasos de elongación proceden de manera similar utilizando unidades de aminomalonilo e hidroximalonilo de una segunda y tercera cetosintasa. Finalmente, la condensación de 2,3-diaminopropionato con la molécula transportada por una segunda sintasa peptídica no ribosomal produce el esqueleto de zwittermicina A. El ataque de amoníaco a través de una enzima amidotransferasa libera la proteína transportadora.El último paso involucra una enzima carbomiltransferasa que carbamola la molécula liberada dando el producto final.[5]
