Biosíntesis compartimentada de ácido micofenólico. Crédito:ZHANG Wei y LI Shengying
Ácido micofenólico (MPA), descubierto en 1893, fue el primer antibiótico natural aislado y cristalizado en la historia de la humanidad. Hoy dia, este metabolito fúngico se ha desarrollado en múltiples fármacos inmunosupresores de primera línea para controlar el rechazo inmunológico durante el trasplante de órganos y tratar diversas enfermedades autoinmunes.
Sin embargo, la biogénesis de una molécula tan antigua e importante fue un misterio sin resolver durante más de un siglo.
Recientemente, Los científicos del Instituto de Bioenergía y Tecnología de Bioprocesos de Qingdao (QIBEBT) de la Academia de Ciencias de China descifraron esta intrigante caja negra al dilucidar por completo la vía biosintética del MPA. Los resultados fueron publicados en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América ( PNAS ).
Los investigadores revelaron que la biogénesis del MPA requiere una cooperación única entre las enzimas biosintéticas y la maquinaria catabólica de β-oxidación.
Curiosamente, Se observó que las enzimas involucradas estaban compartimentadas en diferentes orgánulos, incluido el citoplasma, el retículo endoplásmico, el aparato de Golgi, y peroxisomas.
En este camino la oxigenasa MpaB ', que es intrigantemente homólogo a una enzima depuradora del látex, fue identificado como la enzima clave buscada durante mucho tiempo responsable de la escisión oxidativa de la cadena lateral de farnesilo que es estructuralmente similar al caucho.
El intermedio de ácido carboxílico resultante permite que sea reconocido por la maquinaria de β-oxidación fúngica ubicada en los peroxisomas. El siguiente proceso sucesivo de acortamiento de la cadena de β-oxidación está elegantemente controlado por la acil-CoA hidrolasa peroxisomal MpaH ', conduciendo así a una producción eficiente y específica de AMP.
Los científicos concluyeron que la biosíntesis compartimentada es probablemente una característica muy importante de la biosíntesis de productos naturales en organismos superiores como hongos y plantas.
Esperan que su trabajo impulse más investigaciones sobre este fenómeno, ya que existe un conocimiento muy limitado sobre la localización subcelular de las enzimas biosintéticas fúngicas y su participación en la formación de productos y el tráfico intermedio.
Los investigadores también esperan que la información obtenida de este estudio fomente las mejoras de las cepas industriales que reducirían el costo de este popular fármaco inmunosupresor, así como el desarrollo de nuevos fármacos basados en la derivatización estructural del MPA. "Por último, deseamos que millones de pacientes se beneficien de esta investigación básica, "dijo LI Shengying, autor correspondiente del estudio.