化学阻害剤は、内生菌のパクリタキセルがメバロン酸塩と非メバロン酸様経路の両方に由来することを示唆しています

タクシーの木は、パクリタキセルを産生すると報告されている真菌内菌を持っています。植物のパクリタキセル生合成の初期段階をブロックする阻害剤は、これらのステップが共有されるかどうかを判断するために、パクリタキセル産生菌に適用されました。植物のパクリタキセル骨格は、非メバロン酸テルペノイド経路に由来し、側鎖はフェニルアラニン由来であると伝えられています。シクイモ経路が真菌のパクリタキセルに寄与するという証拠は、フェニルアラニンアンモニアリアーゼの阻害後のパクリタキセルの蓄積の減少によって示されました。パクリタキセル産生と一致した別のシクイテッド経路酵素、3デヒドロキン酸塩シンターゼの発現。真菌のパクリタキセル生合成におけるメバロン酸経路の重要性は、3-ヒドロキシ-3-メチル - グルタリル-CoA還元酵素の特異的阻害剤であるコンパクトンを使用した真菌のパクリタキセル蓄積の阻害によって示されました。別のメバロン酸経路酵素、3-ヒドロキシ-3-メチル - グルタリルCoAシンターゼの発現は、真菌のパクリタキセル蓄積と一致しました。予想外に、Fosmidomycinを使用した結果は、真菌のパクリタキセルには、2-C-メチル-D-エリスリトール-4-リン酸（MEP）経路の酵素である1-デオキシ-D-キシルロース-5-リン酸還元エイソメラーゼ（DXR）が必要であることが示唆されました。細菌/植物で。追加の証拠がこの発見を支持しています。第一に、植物DXR抗体は、正しいサイズの真菌ペプチドを認識しました。第二に、見かけの真菌DXRオーソログの発現は、パクリタキセル生産の変化と相関していました。最後に、BLAST検索により、アスペルギルスのMEP経路の最初の酵素である1-デオキシ-D-キシルロース-5-リン酸シンターゼを推定する遺伝子が特定されました。

Taxus trees possess fungal endophytes reported to produce paclitaxel. Inhibitors that block early steps in plant paclitaxel biosynthesis were applied to a paclitaxel-producing fungus to determine whether these steps are shared. The plant paclitaxel backbone is reportedly derived from the non-mevalonate terpenoid pathway, while the side chain is phenylalanine-derived. Evidence that the shikimate pathway contributes to fungal paclitaxel was shown by decreased paclitaxel accumulation following inhibition of phenylalanine ammonia lyase. Expression of another shikimate pathway enzyme, 3-dehydroquinate synthase, coincided with paclitaxel production. The importance of the mevalonate pathway in fungal paclitaxel biosynthesis was shown by inhibition of fungal paclitaxel accumulation using compactin, a specific inhibitor of 3-hydroxy-3-methyl-glutaryl-CoA reductase. Expression of another mevalonate pathway enzyme, 3-hydroxy-3-methyl-glutaryl-CoA synthase, coincided with fungal paclitaxel accumulation. Unexpectedly, results from using fosmidomycin suggested that fungal paclitaxel requires 1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate reductoisomerase (DXR), an enzyme in the 2-C-methyl-D-erythritol-4-phosphate (MEP) pathway normally found in bacteria/plants. Additional lines of evidence support this finding; first, a plant DXR antibody recognized a fungal peptide of the correct size; second, expression of an apparent fungal DXR ortholog correlated to changes in paclitaxel production; finally, BLAST searching identified a gene putatively encoding 1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate synthase, the first enzyme in the MEP pathway in Aspergillus.