Vía del no mevalonato - Non-mevalonate pathway
La vía del no mevalonato, que también aparece como la vía independiente del mevalonato y la vía 2- C -metil- D -eritritol 4-fosfato / 1-desoxi- D -xilulosa 5-fosfato ( MEP / DOXP ) , es una vía metabólica alternativa. Vía para la biosíntesis de los precursores isoprenoides pirofosfato de isopentenilo (IPP) y pirofosfato de dimetilalilo (DMAPP). El nombre preferido actualmente para esta vía es vía MEP , ya que MEP es el primer metabolito comprometido en la ruta hacia IPP .
Biosíntesis de precursores isoprenoides
La vía clásica del mevalonato ( vía MVA o vía HMG-CoA reductasa ) es una vía metabólica para la biosíntesis de precursores isoprenoides: IPP y DMAPP. La vía MVA está presente en la mayoría de eucariotas y algunas bacterias. IPP y DMAPP sirven como base para la biosíntesis de moléculas isoprenoides (terpenoides) utilizadas en procesos tan diversos como la prenilación de proteínas , el mantenimiento de la membrana celular , la síntesis de hormonas , el anclaje de proteínas y la N -glicosilación en los tres dominios de la vida.
La mayoría de las bacterias, plantas y protozoos apicomplexanos , como los parásitos de la malaria , pueden producir precursores isoprenoides utilizando una vía alternativa distinta del mevalonato llamada vía MEP . Las plantas y muchos protozoos fotosintéticos retienen tanto la vía MVA como la vía MEP. La biosíntesis de IPP / DMAPP a través de la vía MEP tiene lugar en orgánulos plástidos , mientras que la biosíntesis a través de la vía MVA tiene lugar en el citoplasma. Se han diseñado bacterias como Escherichia coli para coexpresar tanto la vía MEP como la MVA . La distribución de los flujos metabólicos entre la vía MEP y la MVA se puede estudiar utilizando isotopómeros de 13 C-glucosa . Las bacterias que utilizan la vía MEP incluyen patógenos importantes como Mycobacterium tuberculosis .
Reacciones
Las reacciones de la vía del no mevalonato son las siguientes, tomadas principalmente de Eisenreich y colaboradores, excepto cuando las etiquetas en negrita son abreviaturas locales adicionales para ayudar a conectar la tabla con el esquema anterior:
Reactivos | Enzima | Producto | |
Piruvato ( Pyr ) y gliceraldehído 3-fosfato ( G3P ) | DOXP sintasa (Dxs; DXP ) | 1-desoxi-D-xilulosa 5-fosfato (DOXP; DXP ) | |
DOXP ( DXP ) | DXP reductoisomerasa (Dxr, IspC; DXR ) | 2-C-metileritritol 4-fosfato (MEP) | |
Eurodiputado | 2-C-metil-D-eritritol 4-fosfato citidililtransferasa (YgbP, IspD; CMS ) | 4-difosfocitidil-2-C-metileritritol (CDP-ME) | |
CDP-ME | 4-difosfocitidil-2-C-metil-D-eritritol quinasa (YchB, IspE; CMK ) | 4-difosfocitidil-2-C-metil-D-eritritol 2-fosfato (CDP-MEP) | |
CDP-MEP | 2-C-metil-D-eritritol 2,4-ciclodifosfato sintasa (YgbB, IspF; MCS ) | 2,4-ciclodifosfato de 2-C-metil-D-eritritol (MEcPP) | |
MEcPP | HMB-PP sintasa (GcpE, IspG; HDS ) | (E) -4-hidroxi-3-metil-but-2-enil pirofosfato (HMB-PP) | |
HMB-PP | HMB-PP reductasa (LytB, IspH; HDR ) | Pirofosfato de isopentenilo (IPP) y pirofosfato de dimetilalilo (DMAP) |
|
Investigación de inhibición y otras vías
La DXP reductoisomerasa (también conocida como: DXR, DOXP reductoisomerasa, IspC, MEP sintasa) es una enzima clave en la vía MEP. Puede ser inhibido por el producto natural fosmidomicina , que se encuentra en estudio como punto de partida para desarrollar un fármaco antibacteriano o antipalúdico candidato.
El intermedio, HMB-PP , es un activador natural de las células T humanas Vγ9 / Vδ2 , la principal población de células T γδ en la sangre periférica, y las células que "desempeñan un papel crucial en la respuesta inmunitaria a los patógenos microbianos".
- Inhibidores de IspH: no mevalonato Vía metabólica que es esencial para la mayoría de las bacterias pero que está ausente en los seres humanos, lo que la convierte en un objetivo ideal para el desarrollo de antibióticos. Esta vía, llamada metil-D-eritritol fosfato (MEP) o vía no mevalonato, es responsable de la biosíntesis de isoprenoides, moléculas necesarias para la supervivencia celular en la mayoría de las bacterias patógenas y, por lo tanto, será útil en la mayoría de las bacterias resistentes a los antibacterianos.
Referencias
Otras lecturas
- Hale I, O'Neill PM, Berry NG, Odom A y Sharma R (2012). "La vía MEP y el desarrollo de inhibidores como potenciales agentes antiinfecciosos". Medicina. Chem. Comun . 3 (4): 418–433. doi : 10.1039 / C2MD00298A .Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace ) Revisión de RSC ; utiliza la nomenclatura de MAP sintasa.
- Qidwai T, Jamal F, Khan MY, Sharma B (2014). "Exploración de objetivos de fármacos en la vía biosintética isoprenoide para Plasmodium falciparum" . Internacional de Investigación Bioquímica . 2014 : 657189. doi : 10.1155 / 2014/657189 . PMC 4017727 . PMID 24864210 .Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace )
- Inhibidores de IspH: no mevalonato Vía metabólica que es esencial para la mayoría de las bacterias pero que está ausente en los seres humanos, lo que la convierte en un objetivo ideal para el desarrollo de antibióticos. Esta vía, llamada metil-D-eritritol fosfato (MEP) o vía no mevalonato, es responsable de la biosíntesis de isoprenoides, moléculas necesarias para la supervivencia celular en la mayoría de las bacterias patógenas.