La tunicamicina es una mezcla de antibióticos nucleósidos homólogos que inhibe la familia de enzimas UDP-HexNAc: poliprenol-P HexNAc-1-P. En eucariotas , esto incluye la enzima GlcNAc fosfotransferasa (GPT), que cataliza la transferencia de N-acetilglucosamina-1-fosfato de UDP- N -acetilglucosamina a dolicol fosfato en el primer paso de la síntesis de glucoproteínas . La tunicamicina bloquea la glucosilación ligada a N ( N -glicanos) y el tratamiento de células humanas cultivadas con tunicamicina provoca la detención del ciclo celular en la fase G1 . Se utiliza como herramienta experimental en biología , por ejemplo, para inducir la respuesta de proteínas desplegadas . [2] La tunicamicina es producida por varias bacterias , incluidas Streptomyces clavuligerus y Streptomyces lysosuperificus .
Los homólogos de tunicamicina tienen pesos moleculares variables debido a la variabilidad en los conjugados de la cadena lateral de ácidos grasos . [3]
Se estudió la biosíntesis de tunicamicinas en Streptomyces chartreusis y se caracterizó una vía biosintética propuesta. Las bacterias utilizan las enzimas del grupo de genes tun (TunA-N) para producir tunicamicinas. [4]
TunA utiliza la unidad de arranque uridina difosfato- N -acetil-glucosamina (UDP-GlcNAc) y cataliza la deshidratación del grupo hidroxilo 6'. Primero, un residuo de Tyr en TunA abstrae un protón del grupo hidroxilo 4', formando una cetona en esa posición. Posteriormente, NAD + abstrae un hidruro del carbono 4' , formando NADH. La cetona se estabiliza mediante enlaces de hidrógeno del residuo de Tyr y un residuo de Thr cercano. Luego, un residuo de glutamato abstrae un protón del carbono 5', empujando los electrones hacia arriba para formar un doble enlace entre el carbono 5' y 6'. Una cisteína cercana dona un protón al grupo hidroxilo cuando sale como agua. NADH dona un hidruro al carbono 4', reformando un hidróxido en esa posición y formando UDP-6'-desoxi-5-6-eno-GlcNAc. Luego, TunF cataliza la epimerización del intermedio a UDP-6'-desoxi-5-6-eno-GalNAc, cambiando el hidroxilo 4' de la posición ecuatorial a la axial. [5]
La otra unidad de partida de la tunicamicina es la uridina, que se produce a partir del trifosfato de uridina (UTP). La TunN es una nucleótido difosfatasa y cataliza la eliminación del pirofosfato del UTP para formar monofosfato de uridina. El último fosfato lo elimina la supuesta monofosfatasa, TunG.
Una vez que se producen la uridina y la UDP-6'-desoxi-5-6-eno-GalNAc, la TunB cataliza su enlace en el carbono 6' de la UDP-6'-desoxi-5-6-eno-GalNAc. La TunB utiliza la S -adenisilmetionina (SAM) para formar un radical en el carbono 5' de la ribosa del uracilo. Se cree que la TunM cataliza la formación de un nuevo enlace entre el carbono 5' de la uridina y el carbono 6' de la UDP-6'-desoxi-5-6-eno-GalNAc utilizando el electrón del radical de la uridina y uno de los electrones del doble enlace de la UDP-6'-desoxi-5-6-eno-GalNAc. El radical de la UDP-6'-desoxi-5-6-eno-GalNAc se extingue entonces abstrayendo un hidrógeno de la SAM. [6] La molécula resultante es UDP -N -acetil-tunicamina. A continuación, TunH cataliza la hidrólisis de UDP a partir de UDP- N -acetil-tunicamina. Se introduce otra molécula de UDP-GlcNAc y, posteriormente, se forma un enlace glucosídico β-1,1, catalizado por TunD. La molécula resultante es desacetilada por TunE. TunL y una ligasa de acil graso-ACP se utilizan para cargar ácidos grasos metabólicos en la proteína transportadora de acilo, TunK. A continuación, TunC une el ácido graso a la amina libre, produciendo tunicamicina.
