菌類のロイシン生合成：裏口から代謝を入力する

分岐鎖アミノ酸生合成の進化的側面を調査した後、このレビューは、Saccharomyces cerevisiaeで動作するロイシン生合成経路に焦点を当てています。まず、ロイシン経路に特異的な遺伝子と酵素が考慮されます：Leu4およびLeu9（α-イソプロピルマレートシンターゼイソ酵素をコードする）、Leu1（イソプロピルマレートイソメラーゼ）、およびLeu2（ベータイソプロピルマレートデヒドロゲナーゼ）。ミトコンドリアマトリックスとサイトゾルの間の分岐鎖アミノ酸経路酵素の異常な分布、Leu5pの新たに定義された役割、および遺伝子発現と酵素活性を支配する調節メカニズムに関する強調が与えられます。コエンザイムAによるα-イソプロピルマレートシンターゼの調節A。次に、転写調節因子LEU3Pの構造機能関係に対処し、アクティベーターとリプレッサーとしての二重の役割を定義し、セルフマスキングモデルをサポートする証拠を議論します。より拡張されたLEU3Pレギュロンを指す最近のデータについて説明します。ミトコンドリアの完全性の維持におけるILV5pおよびBAT1Pの新たに認識された役割の説明を含む、拡張されたロイシン経路の層状制御の概要が提供されています。最後に、分岐鎖アミノ酸生合成と他の真菌におけるその調節が要約され、代謝シグナルとしてのロイシンの問題に対処し、この分野での将来の研究の可能性のある方向が概説されています。

After exploring evolutionary aspects of branched-chain amino acid biosynthesis, the review focuses on the extended leucine biosynthetic pathway as it operates in Saccharomyces cerevisiae. First, the genes and enzymes specific for the leucine pathway are considered: LEU4 and LEU9 (encoding the alpha-isopropylmalate synthase isoenzymes), LEU1 (isopropylmalate isomerase), and LEU2 (beta-isopropylmalate dehydrogenase). Emphasis is given to the unusual distribution of the branched-chain amino acid pathway enzymes between mitochondrial matrix and cytosol, on the newly defined role of Leu5p, and on regulatory mechanisms governing gene expression and enzyme activity, including new evidence for the metabolic importance of the regulation of alpha-isopropylmalate synthase by coenzyme A. Next, structure-function relationships of the transcriptional regulator Leu3p are addressed, defining its dual role as activator and repressor and discussing evidence in support of the self-masking model. Recent data pointing at a more extended Leu3p regulon are discussed. An overview of the layered controls of the extended leucine pathway is provided that includes a description of the newly recognized roles of Ilv5p and Bat1p in maintaining mitochondrial integrity. Finally, branched-chain amino acid biosynthesis and its regulation in other fungi are summarized, the question of leucine as metabolic signal is addressed, and possible directions of future research in this area are outlined.