フザリウムgraminearumのオーロフサリンの生合成経路は、ナフソキノンとナフソピロンの間の密接なリンクを明らかにしています

真菌のポリケチド生合成には通常、複数の酵素ステップが含まれ、エンコーディング遺伝子はしばしば遺伝子クラスターに見られます。PKS12を含む遺伝子クラスター、色素オーロフサリンの合成に関与するポリケチド合成酵素遺伝子は、アグロバクテリウムTumefaciensを介した形質転換を使用して、オーロフサリンの生合成経路を決定する遺伝子補充によって分析されました。AURR1をHYGBに置き換えることは、PKS12、AURJ、AURF、GIP1、およびFG02329.1の完全な発現に必要な積極的に作用する転写因子をコードすることを示しています。Aurr1およびPKS12欠失変異体は、オーロフサリンとルブロフサリンを産生することができません。補充変異体の化学分析（Deltaaurj、Deltaaurf、Deltagip1、Deltaauaro、Deltapks12）の化学分析と組み合わせた生体および化学情報学は、アウロフサリンの生合成のための5段階の酵素触媒経路を示しています。これは、ナフソピロンとナフソキノンの生合成を一緒にリンクします。推定転写因子AURR2の置換により、オーロフサリンと比較してルブロフサリンのレベルが増加します。推定ラッカーゼであるGIP1は、2つの酸化ルブロフサリン分子の二量体化に関与し、オーロフサリンの形成をもたらすことが提案されています。

Fungal polyketide biosynthesis typically involves multiple enzymatic steps and the encoding genes are often found in gene clusters. A gene cluster containing PKS12, the polyketide synthase gene responsible for the synthesis of the pigment aurofusarin, was analysed by gene replacement using Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation to determine the biosynthesis pathway of aurofusarin. Replacement of aurR1 with hygB shows that it encodes a positively acting transcription factor that is required for the full expression of PKS12, aurJ, aurF, gip1 and FG02329.1, which belong to the gene cluster. AurR1 and PKS12 deletion mutants are unable to produce aurofusarin and rubrofusarin. Bio- and chemoinformatics combined with chemical analysis of replacement mutants (DeltaaurJ, DeltaaurF, Deltagip1, DeltaaurO and DeltaPKS12) indicate a five-step enzyme catalysed pathway for the biosynthesis of aurofusarin, with rubrofusarin as an intermediate. This links the biosynthesis of naphthopyrones and naphthoquinones together. Replacement of the putative transcription factor aurR2 results in an increased level of rubrofusarin relative to aurofusarin. Gip1, a putative laccase, is proposed to be responsible for the dimerization of two oxidized rubrofusarin molecules resulting in the formation of aurofusarin.