メチルエリスリトール4-リン酸（MEP）経路代謝調節

カバー：2014年2月まで。メチルエリスリトール4-リン酸（MEP）経路は、ほとんどのバクテリア、いくつかの真核生物の親s、および植物細胞におけるイソプレノイド前駆体イソペンテニル二リン酸（IDP）およびジメチルアリルジフォン酸（DMADP）の最近発見された供給源です。前駆体は、さまざまな生物学的プロセスで多様な役割を果たしているさまざまなイソプレノイドの形成につながります。一部のイソプレノイドには、重要な商業用途があります。いくつかの木によって驚くほど豊富に作られているイソプレンは、大気化学に重要な役割を果たしています。この経路の遺伝的調節は議論されていますが、代謝規制に関する情報は現在利用可能になっています。このレビューは、炭素、ATP、および削減力の入力から始まるMEP経路の代謝調節をカバーしています。中間代謝産物および/または酵素を含む多くの異なる調節メカニズムについて説明します。最近のデータは、この経路の5番目の中間体であるメチルエリスリトールシクロダイリン酸（MECDP）が重要な代謝物であることを示しています。経路内の調節において多様な役割を果たすとともに、細菌のストレス調節因子として作用し、場合によっては植物の核への色素体からの逆行シグナルとして作用することにより、他の生物学的プロセスを調整することがわかっています。このレビューでは、イソプレン放出中の光合成葉におけるMEP経路の役割、より一般的には植物と細菌の両方におけるMEP経路の代謝調節に焦点を当てています。

Covering: up to February 2014. The methylerythritol 4-phosphate (MEP) pathway is the recently discovered source of isoprenoid precursors isopentenyl diphosphate (IDP) and dimethylallyl diphosphate (DMADP) in most bacteria, some eukaryotic parasites, and the plastids of plant cells. The precursors lead to the formation of various isoprenoids having diverse roles in different biological processes. Some isoprenoids have important commercial uses. Isoprene, which is made in surprising abundance by some trees, plays a significant role in atmospheric chemistry. The genetic regulation of this pathway has been discussed but information about metabolic regulation is just now becoming available. This review covers metabolic regulation of the MEP pathway starting from the inputs of carbon, ATP, and reducing power. A number of different regulatory mechanisms involving intermediate metabolites and/or enzymes are discussed. Some recent data indicate that methylerythritol cyclodiphosphate (MEcDP), the fifth intermediate of this pathway, is a key metabolite. It has been found to play diverse roles in regulation within the pathway as well as coordinating other biological processes by acting as a stress regulator in bacteria and possibly a retrograde signal from plastids to the nucleus in plants. In this review we focus on the role of the MEP pathway in photosynthetic leaves during isoprene emission and more generally the metabolic regulation of the MEP pathway in both plants and bacteria.