Nem mevalonát útvonal - Non-mevalonate pathway
A nem-mevalonát útvonal-amely szintén mevalonát-független útként jelenik meg, és a 2- C- metil- D- eritrit 4-foszfát/1-dezoxi- D- xilulóz-5-foszfát ( MEP/DOXP ) út- alternatív metabolikus út az izoprenoid prekurzorok, az izopentenil -pirofoszfát (IPP) és a dimetil -allil -pirofoszfát (DMAPP) bioszintéziséhez . Ennek az útvonalnak a jelenleg preferált neve a MEP -útvonal , mivel a MEP az első elkötelezett metabolit az IPP -hez vezető úton .
Izoprenoid prekurzor bioszintézis
A klasszikus mevalonát útvonal (MVA útvonal vagy HMG-CoA reduktáz útvonal) egy metabolikus útvonal az izoprenoid prekurzorok: IPP és DMAPP bioszintéziséhez. Az MVA útvonal a legtöbb eukariótában és néhány baktériumban jelen van. Az IPP és a DMAPP alapul szolgálnak az izoprenoid (terpenoid) molekulák bioszintéziséhez, amelyeket olyan sokféle folyamatban használnak, mint a fehérje -preniláció , a sejtmembrán -karbantartás, a hormonok szintézise , a fehérjék rögzítése és az N -glikoziláció az élet mindhárom területén.
A legtöbb baktérium, növény és apikomplexán protozoon- például a malária paraziták-képes izoprenoid prekurzorokat előállítani egy alternatív, nem mevalonát útvonalon, az úgynevezett MEP-útvonalon . A növények és sok fotoszintetikus protozoon megtartják mind az MVA, mind a MEP útvonalat. Az IPP/DMAPP bioszintézise a MEP útvonalon plasztisz organellákban, míg az MVA útvonalon keresztül történő bioszintézis a citoplazmában megy végbe. Az olyan baktériumokat, mint az Escherichia coli , az MEP és az MVA útvonal együttes kifejezésére tervezték . A metabolikus fluxusok eloszlása a MEP és az MVA útvonal között 13 C-glükóz izotóp segítségével vizsgálható . A MEP útvonalat használó baktériumok közé tartoznak a fontos kórokozók, például a Mycobacterium tuberculosis .
Reakciók
A nem mevalonát útvonal reakciói a következők, elsősorban Eisenreichtől és munkatársaitól, kivéve, ha a vastag címkék további helyi rövidítések, amelyek segítik a táblázat és a fenti rendszer összekapcsolását:
Reaktánsok | Enzim | Termék | |
Piruvát ( Pyr ) és glicerraldehid -3-foszfát ( G3P ) | DOXP szintáz (Dxs; DXP ) | 1-dezoxi-D-xilulóz-5-foszfát (DOXP; DXP ) | |
DOXP ( DXP ) | DXP reduktoizomeráz (Dxr, IspC; DXR ) | 2-C-metil-eritrit 4-foszfát (MEP) | |
EP -képviselő | 2-C-metil-D-eritrit 4-foszfát-citidililtranszferáz (YgbP, IspD; CMS ) | 4-difoszfocitidil-2-C-metil-eritrit (CDP-ME) | |
CDP-ME | 4-difoszfocitidil-2-C-metil-D-eritritol-kináz (YchB, IspE; CMK ) | 4-difoszfocitidil-2-C-metil-D-eritrit 2-foszfát (CDP-MEP) | |
CDP-MEP | 2-C-metil-D-eritrit 2,4-ciklodifoszfát szintáz (YgbB, IspF; MCS ) | 2-C-metil-D-eritrit 2,4-ciklodifoszfát (MEcPP) | |
MEcPP | HMB-PP szintáz (GcpE, IspG; HDS ) | (E) -4-Hidroxi-3-metil-but-2-enil-pirofoszfát (HMB-PP) | |
HMB-PP | HMB-PP reduktáz (LytB, IspH; HDR ) | Izopentenil -pirofoszfát (IPP) és dimetil -allil -pirofoszfát (DMAP) |
|
Gátlás és egyéb útkutatás
A DXP reduktoizomeráz (más néven: DXR, DOXP reduktoizomeráz, IspC, MEP szintáz) a MEP út kulcsfontosságú enzimje. A természetes foszmidomicin termék gátolhatja , amelyet kiindulópontként vizsgálnak egy antibakteriális vagy maláriaellenes gyógyszerjelölt kifejlesztéséhez.
A köztitermék, a HMB-PP természetes aktivátora az emberi Vγ9/Vδ2 T-sejteknek , a fő γδ T-sejtpopulációnak a perifériás vérben, és olyan sejteknek, amelyek "döntő szerepet játszanak a mikrobiális kórokozók elleni immunválaszban".
- IspH-gátlók: nem mevalonát Metabolikus útvonal, amely elengedhetetlen a legtöbb baktérium számára, de nincs jelen az emberekben, így ideális célpont az antibiotikumok kifejlesztéséhez. Ez az útvonal, az úgynevezett metil-D-eritritol-foszfát (MEP) vagy nem-mevalonát útvonal, felelős az izoprenoidok-a legtöbb patogén baktérium sejtjeinek túléléséhez szükséges molekulák-bioszintéziséért, és ezáltal a legtöbb esetben antibakteriális rezisztens baktériumok esetében hasznos lesz
Hivatkozások
További irodalom
- Hale I, O'Neill PM, Berry NG, Odom A & Sharma R (2012). "A MEP útvonala és az inhibitorok kifejlesztése potenciális fertőzésellenes szerekként". Med. Chem. Commun . 3 (4): 418–433. doi : 10.1039/C2MD00298A .CS1 maint: uses authors parameter (link) RSC felülvizsgálat; MAP szintézis nómenklatúrát használ.
- Qidwai T, Jamal F, Khan MY, Sharma B (2014). "Kábítószer -célpontok feltárása Plasmodium falciparum izoprenoid bioszintézis útján" . Biokémiai Kutató Nemzetközi . 2014 : 657189. doi : 10.1155/2014/657189 . PMC 4017727 . PMID 24864210 .CS1 maint: uses authors parameter (link)
- IspH-gátlók: nem mevalonát Metabolikus útvonal, amely elengedhetetlen a legtöbb baktérium számára, de nincs jelen az emberekben, így ideális célpont az antibiotikumok kifejlesztéséhez. Ez az út, az úgynevezett metil-D-eritritol-foszfát (MEP) vagy nem mevalonát útvonal, felelős az izoprenoidok-a legtöbb patogén baktérium sejtjeinek túléléséhez szükséges molekulák-bioszintéziséért