Раскрыта загадка биосинтеза фосфомицина

Биохимики из США разгадали давнюю загадку механизма биосинтеза фосфомицина – антибиотика природного происхождения.

Ранее предполагалось, что в ходе природного синтеза фосфомицина реализуется этап, в результате которого метильная группа переносится непосредственно на интермедиат альдегидного строения. Однако Уилфред ван дер Донк (Wilfred van der Donk) из Университета Иллинойса в Урбана-Шампань считает, что ранее предложенный механизм кажется маловероятным с химической точки зрения. Он неоднократно отмечал, что метилирование альдегида коренным образом отличается от реакций переноса метильных групп, происходящих в присутствие коферментов, типичных, в том числе, и для биосинтеза фосфомицина.

Сейчас ван дер Донк и его соавторы предлагают более реалистичную, с их точки зрения, схему биосинтеза фосфомицина.

Американские биохимики нарушали последовательность генов в бактерии Streptomyces, способной к биосинтезу фосфомицина. Далее бактерии помещались в питательную среду, содержащую ключевые интермедиаты биосинтеза. Анализ информации о том, какие комбинации бактерий и полупродуктов в питательной среде приводят к образованию антибиотика, позволил сделать вывод о том, что в ходе синтеза фосфомицина in vivo альдегид восстанавливается до спирта, который затем метилируется по радикальному механизму.

Пери Фрей (Perry Frey) из Университета Висконсина отмечает, что механизм, предложенный ван дер Донком, кажется разумным с химической точки зрения и, что немаловажно, совместим с известной информацией о механизме действия коферментов, вовлеченных в биосинтез фосфомицина.

В ближайших планах группы из Иллинойса попытка доказать предложенный ими механизм. Они планируют выделить и очистить ферменты и коферменты, участвующие в синтезе фосфомицина, и использовать их для осуществления получения антибиотика вне бактериальной клетки, in vitro. Ван дер Донк отмечает, что если идея предложенного ими механизма подтвердится, химики и биохимики пополнят свой арсенал принципиально новым способом метилирования продуктов природного происхождения.

Источник: Chem. Commun., 2007