(R)-甲羟戊酸3-磷酸是Thermoplasma acidophilum中甲羟戊酸途径的一个中间体

经典甲羟戊酸途径中缺乏一些保守酶，而异戊烯基磷酸激酶的广泛存在表明在大多数古菌和一些细菌中存在部分修改的甲羟戊酸途径。在该途径中，(R)-甲羟戊酸5-磷酸被认为是通过异戊烯基磷酸转化为异戊烯基二磷酸。最近在一种Cloroflexi细菌Roseiflexus castenholzii和一种嗜盐古菌Haloferax volcanii中鉴定出了催化(R)-甲羟戊酸5-磷酸转化为异戊烯基磷酸的酶。然而，我们的试验尝试使用来自嗜热古菌Thermoplasma acidophilum的无细胞提取物将经典和修改的甲羟戊酸途径的中间体转化为异戊烯基二磷酸，暗示这些已知途径的分支中间体，即(R)-甲羟戊酸5-磷酸，可能不太可能是异戊烯基的前体。通过表征来自古菌的与甲羟戊酸途径相关酶的重组同源物，发现一种远缘同源物的二磷酸甲羟戊酸脱羧酶能够催化(R)-甲羟戊酸的磷酸化，生成(R)-甲羟戊酸3-磷酸。该产物可能通过未鉴定的T. acidophilum酶作用，经阴离子交换色谱分离后转化为异戊烯基磷酸，可能是通过(R)-甲羟戊酸3,5-二磷酸。这些发现表明存在第三种替代的“Thermoplasma型”甲羟戊酸途径，涉及(R)-甲羟戊酸3-磷酸转移酶，可能还有(R)-甲羟戊酸3-磷酸5-磷酸转移酶和(R)-甲羟戊酸3,5-二磷酸脱羧酶，此外还有异戊烯基磷酸激酶。