Las antimicinas son producidas como metabolitos secundarios por la bacteria Streptomyces , una bacteria del suelo. Es probable que estos metabolitos especializados funcionen para matar organismos vecinos con el fin de proporcionar a las bacterias streptomyces una ventaja competitiva. [1]
Las antimicinas se producen mediante un complejo de ensamblaje de péptido sintetasa no ribosomal (NRPS)/policétido sintasa (PKS) que actúa como una línea de ensamblaje para la producción de antimicina. El ensamblaje está codificado genéticamente por la familia de genes de las hormigas. El ensamblaje requiere 14 proteínas, AntBCDEFGHIJKLMNO, que transportan los intermedios a lo largo de la línea de ensamblaje a través de una serie de transesterificaciones , cetoreducciones , tiolaciones (adición de un grupo que contiene azufre), condensaciones y adenilaciones. [2] Los dos últimos pasos que involucran a AntB y AntO son pasos de adaptación. Los siguientes pasos describen químicamente lo que hacen las enzimas de hormigas para sintetizar antimicina. La síntesis comienza con triptófano, un aminoácido.
1. El anillo indol del triptófano, un aminoácido, se abre mediante una triptófano-2,3-dioxigneasa específica de la vía, AntN, para producir N-formil-L-quinurenina. [3]
2. La N-formil-L-quinurenina se convierte en antranilato mediante la quinureninasa específica de la vía , AntP. [3]
3. El antranilato es activado por la proteína acil-CoA ligasa , AntF y cargado en su proteína portadora similar , AntG, para su posterior procesamiento. [3]
4. El antranilato se convierte en 3-aminosalicilato mediante una oxigenasa multicomponente , AntHIJKL. [3]
5. Se presenta el 3-aminosalicilato al NRPS, AntC. AntC tiene dos módulos que están organizados Condensación1 (C1) -Adenilación1 (A1) -Tiolación1 (T1) -Condensación2 (C2) -Adenilación2 (A2) -Cetorreducción (KR) -Tiolación2 (T2). El dominio A1 activa y carga treonina, un aminoácido, en T1, seguido de una condensación promovida por C1 de 3-aminosalicilato y treonina. El dominio A2 se activa y carga piruvato en T2. El piruvato se reduce mediante el dominio KR y se condensa con treonina mediante C2 [1]
6. El dominio cetosintasa de PKS cataliza la condensación descarboxilativa entre el tioéster de aminoacilo unido al dominio T2 de AntC y el resto 2-carboxiacilo unido al dominio de proteína transportadora de acetilo AntD. [1]
7. AntM cataliza la reducción del grupo β-ceto, que precede al dominio TE AntD: promueve la liberación de la dilactona de nueve miembros [1]
8. Un homólogo de lipasa, AntO, y un homólogo de aciltransferasa , AntB, catalizan la instalación del grupo N-formilo y la transesterificación del grupo hidroxilo C-8, respectivamente, lo que da como resultado la columna vertebral de la familia Antimicina. [1]