Una ruta similar a un profármaco enzimático hacia tio y selenoamidas

Resumen 6‐Tioguanina (6TG) es un agente antitumoral utilizado clínicamente que fue diseñado de manera racional como un análoga a los antimetabolitos dirigidos al ADN, pero también ocurre de forma natural. 6TG es un factor de virulencia crítico producido por Erwinia amylovorans, un patógeno vegetal notorio que causa el fuego bacteriano en los árboles frutales de pomos. La biosíntesis del raro metabolito tioamídico implica una enzima adenilante (YcfA) y una enzima movilizadora de azufre (YcfC), pero el mecanismo de transferencia de azufre y los intermediarios putativos han permanecido elusivos. A través de la disección y la reconstitución in vitro del proceso de tiosilación utilizando diversos sustratos, descubrimos un intermediario, un conjugado thio‐similar a un profármaco, y elucidamos las funciones precisas de las enzimas. YcfA no solo adenila GMP, sino que también transfiere el grupo mercapto de la l‐cisteína al carbonilo activado. Una liasa C−S designada (YcfC) luego cleava el S‐aducto resultante para obtener la tioamida. Esta ruta es distinta de las modificaciones de azufre en el tRNA canónico y de las tiosilaciones enzimáticas de péptidos conocidas. Al explorar una amplia gama de sustitutos de sustratos, aprovechamos la tolerancia del par enzimático para producir incluso un análogo de seleno. Este estudio proporciona valiosos conocimientos sobre un área previamente inexplorada de la formación de tioamidas bacterianas y sienta las bases para enfoques de biología sintética que produzcan antimetabolitos tioamídicos.