Thiostrepton-Biosynthese: Prototyp für eine neue Familie von Bakteriocinen

Thiopeptid-Antibiotika sind eine Gruppe von stark modifizierten peptidischen Metaboliten. Das definierende Gerüst für die Thiopeptide ist ein Makrozyklus, der einen Dehydropiperidin- oder Pyridinring, dehydrierte Aminosäuren und mehrere Thiazol- oder Oxazolringe enthält. Einige Mitglieder der Thiopeptide, wie Thiostrepton, enthalten auch entweder ein Quinaldinsäure- oder Indolsäure-Substituent, das aus Tryptophan abgeleitet ist. Obwohl die Aminosäurevorläufer dieser Metaboliten gut etabliert sind, bleibt die Biogenese dieser komplexen Peptide unklar. Das Whole-Genome-Scanning von Streptomyces laurentii ermöglichte die Identifizierung eines Thiostrepton-Vorpeptids, TsrA, und die Beteiligung von TsrA an der Thiostrepton-Biosynthese wurde durch Mutagenese bestätigt. Ein Gencluster, das für die Thiostrepton-Biosynthese verantwortlich ist, wird berichtet, und die kodierten Genprodukte werden diskutiert. Die Störung eines Gens, das eine Amidotransferase kodiert, tsrT, führte zum Verlust der Thiostrepton-Produktion und zur Detektion eines neuen Metaboliten, was die Identifikation des tsr-Clusters weiter unterstützt. Das tsr-Lokus scheint auch die Genprodukte zu besitzen, die benötigt werden, um Tryptophan in die Quinaldinsäure-Einheit umzuwandeln, und eine Aminotransferase wurde gefunden, die einen frühen Schritt in diesem Weg katalysiert. Diese Arbeit stellt fest, dass die Thiopeptide eine Art von Bakteriocin sind, eine Familie von genetisch kodierten antimikrobiellen Peptiden, und unterzogen werden umfangreicher posttranslationaler Modifikationen während der Reifung des Vorpeptids.