Voie non mévalonate - Non-mevalonate pathway
La voie non mévalonate — apparaissant également comme la voie indépendante du mévalonate et la voie 2- C -méthyl- D -érythritol 4-phosphate/1- désoxy- D -xylulose 5-phosphate ( MEP/DOXP ) — est une voie métabolique alternative voie de biosynthèse des précurseurs isoprénoïdes isopentényl pyrophosphate (IPP) et diméthylallyl pyrophosphate (DMAPP). Le nom actuellement préféré pour cette voie est la voie MEP , puisque la MEP est le premier métabolite engagé sur la route vers l' IPP .
Biosynthèse des précurseurs d'isoprénoïdes
La voie classique du mévalonate ( voie MVA ou voie HMG-CoA réductase ) est une voie métabolique de biosynthèse des précurseurs isoprénoïdes : IPP et DMAPP. La voie MVA est présente chez la plupart des eucaryotes et certaines bactéries. L'IPP et le DMAPP servent de base à la biosynthèse de molécules isoprénoïdes (terpénoïdes) utilisées dans des processus aussi divers que la prénylation des protéines , le maintien de la membrane cellulaire , la synthèse des hormones , l'ancrage des protéines et la N- glycosylation dans les trois domaines de la vie.
La plupart des bactéries, des plantes et des protozoaires apicomplexes, tels que les parasites du paludisme, sont capables de produire des précurseurs isoprénoïdes en utilisant une voie alternative non mévalonate appelée voie MEP . Les plantes et de nombreux protozoaires photosynthétiques conservent à la fois la voie MVA et la voie MEP. La biosynthèse IPP/DMAPP via la voie MEP a lieu dans les organites plastidiques , tandis que la biosynthèse via la voie MVA a lieu dans le cytoplasme. Des bactéries telles que Escherichia coli ont été conçues pour co-exprimer à la fois la voie MEP et la voie MVA . La distribution des flux métaboliques entre la voie MEP et la voie MVA peut être étudiée à l'aide d' isotopomères 13 C-glucose . Les bactéries qui utilisent la voie MEP comprennent des agents pathogènes importants tels que Mycobacterium tuberculosis .
Réactions
Les réactions de la voie sans mévalonate sont les suivantes, tirées principalement d'Eisenreich et de ses collègues, sauf lorsque les étiquettes en gras sont des abréviations locales supplémentaires pour aider à relier le tableau au schéma ci-dessus :
| Réactifs | Enzyme | Produit | |
| Pyruvate ( Pyr ) et glycéraldéhyde 3-phosphate ( G3P ) | DOXP synthase (Dxs; DXP ) | 1-Déoxy-D-xylulose 5-phosphate (DOXP; DXP ) |
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| DOXP ( DXP ) | DXP réductoisomérase (Dxr, IspC; DXR ) | 2-C-méthylérythritol 4-phosphate (MEP) |
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| député européen | 2-C-méthyl-D-érythritol 4-phosphate cytidylyltransférase (YgbP, IspD; CMS ) | 4-diphosphocytidyl-2-C-méthylérythritol (CDP-ME) |
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| CDP-ME | 4-diphosphocytidyl-2-C-méthyl-D-érythritol kinase (YchB, IspE; CMK ) | 4-diphosphocytidyl-2-C-méthyl-D-érythritol 2-phosphate (CDP-MEP) |
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| CDP-MPE | 2-C-méthyl-D-érythritol 2,4-cyclodiphosphate synthase (YgbB, IspF; MCS ) | 2-C-méthyl-D-érythritol 2,4-cyclodiphosphate (MEcPP) |
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| MEcPP | HMB-PP synthase (GcpE, IspG ; HDS ) | (E)-4-hydroxy-3-méthyl-but-2-ényl pyrophosphate (HMB-PP) |
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| HMB-PP | HMB-PP réductase (LytB, IspH ; HDR ) | Isopentényl pyrophosphate (IPP) et diméthylallyl pyrophosphate (DMAP) |
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Recherche sur l'inhibition et d'autres voies
La DXP réductoisomérase (également connue sous le nom de : DXR, DOXP réductoisomérase, IspC, MEP synthase) est une enzyme clé de la voie MEP. Elle peut être inhibée par le produit naturel fosmidomycine , qui est à l'étude comme point de départ pour développer un candidat médicament antibactérien ou antipaludique.
L'intermédiaire, HMB-PP , est un activateur naturel des cellules T Vγ9/Vδ2 humaines , la principale population de cellules T dans le sang périphérique, et des cellules qui « jouent un rôle crucial dans la réponse immunitaire aux agents pathogènes microbiens ».
- Inhibiteurs de l'IspH : voie métabolique non mévalonate essentielle pour la plupart des bactéries mais absente chez l'homme, ce qui en fait une cible idéale pour le développement d'antibiotiques. Cette voie, appelée méthyl-D-érythritol phosphate (MEP) ou voie non mévalonate, est responsable de la biosynthèse des isoprénoïdes, molécules nécessaires à la survie cellulaire dans la plupart des bactéries pathogènes et sera donc utile dans la plupart des bactéries résistantes aux antibactériens.
Les références
Lectures complémentaires
- Hale I, O'Neill PM, Berry NG, Odom A & Sharma R (2012). « La voie MEP et le développement d'inhibiteurs en tant qu'agents anti-infectieux potentiels ». Méd. Chem. Commun . 3 (4) : 418-433. doi : 10.1039/C2MD00298A .CS1 maint : utilise le paramètre auteurs ( lien ) examen RSC ; utilise la nomenclature de la MAP synthase.
- Qidwai T, Jamal F, Khan MY, Sharma B (2014). "Exploration des cibles médicamenteuses dans la voie de biosynthèse des isoprénoïdes pour Plasmodium falciparum" . International de recherche en biochimie . 2014 : 657189. doi : 10.1155/2014/657189 . PMC 4017727 . PMID 24864210 .CS1 maint : utilise le paramètre auteurs ( lien )
- Inhibiteurs de l'IspH : voie métabolique non mévalonate essentielle pour la plupart des bactéries mais absente chez l'homme, ce qui en fait une cible idéale pour le développement d'antibiotiques. Cette voie, appelée méthyl-D-érythritol phosphate (MEP) ou voie non mévalonate, est responsable de la biosynthèse des isoprénoïdes, molécules nécessaires à la survie cellulaire dans la plupart des bactéries pathogènes.