Recientemente, El grupo de TANG Gongli del Instituto de Química Orgánica de Shanghai y la Academia de Ciencias de la Universidad de China informó sobre la vía biosintética de la mechercarmicina A (MCM-A), un producto natural marino que pertenece a una familia de ciclopéptidos de poliazol con bioactividades notables y estructuras únicas.

El estudio fue publicado en Biología química celular el 1 de septiembre.

Mediante análisis bioinformático y análisis estructural de MCM-A, Los investigadores supusieron que el compuesto es un producto natural de péptidos sintetizados ribosómicamente y modificados postraduccionalmente (RiPP).

Secuenciaron el genoma del productor de MCM, Thermoactinomyces sp. YM3-251, buscó los datos del genoma con la secuencia central predicha (FIVSSSCS), e identificó un grupo de genes biosintéticos candidatos BGC (mcm) que contiene el posible gen precursor mcmA y un gen de deshidratasa mcmL.

Dado que la cepa productora original Thermoactinomyces sp. YM3-251 es difícil de manipular genéticamente, los investigadores hicieron que la presunta BGC (mcmA-mcmL) se expresara heterólogamente en Bacillus subtilis 168 para investigar la vía biosintética.

Después de activar el BGC agregando un pLaps promotor fuerte, detectaron el producto objetivo MCM-A en los productos de fermentación. Basado en este sistema de expresión heterólogo, Se generaron dos análogos de MCM-A (17 y 18) con actividad antitumoral comparable mediante la ingeniería de la ruta biosintética.

Debido a la degradación de los péptidos precursores en el huésped de expresión heterólogo, cada cepa mutante knockout (inactivación del gen mcmA-mcmL) no proporcionó más información sobre los intermedios o la modificación del péptido precursor. Los investigadores llevaron a cabo una coproducción combinatoria del péptido precursor con diferentes enzimas modificadoras en Escherichia coli, lo que llevó a la identificación de un momento diferente de las modificaciones, mostrando que un ARNt ^Glu -la deshidratación altamente regioselectiva dependiente es el primer paso de modificación, seguido de la formación de poliazol mediante heterociclización y deshidrogenación en una dirección N- a C-terminal.