デプシペプチドまたはデプシの生合成：さまざまな世代のペプチド

デプシペプチドは、エステル結合とアミド結合の両方を含む化合物です。重要な天然産物デプシペプチドには、粘液抗マイシン、K+イオノフォアセレウリドおよびバリノマイシン、抗がん剤クリプトファイシン、および抗菌性クツネディが含まれます。さらに、データベース検索は、新規デプシペプチドを生成する可能性が高い数百の特性化されていないシステムを返します。これらの化合物は、特殊な非リボソームペプチドシンテターゼ（NRPS）によって作られています。NRPSは、モジュールアーキテクチャと多段階触媒サイクルを使用してモノマー基質をペプチドに組み立てる、または特殊なデプシペプチドシンテターゼ、デプシペプチドの場合に組み立てる生合成メガエンザイムです。2つのNRPSドメイン、凝縮ドメインとチオエステラーゼドメイン、触媒エステル結合形成、およびエステル結合は、いくつかの異なる方法でデプシペプチドに導入されます。最も一般的な2つは、環化中に、ヒドロキシ含有側鎖とペプチド中間体のC末端アミノ酸残基との反応、および成長するα-ヒドロキシアシル部分の成長するペプチド鎖への取り込み中に発生します。α-ヒドロキシ酸基質の直接選択またはその場で還元されるα-ケト酸基質の選択。この記事では、これらのエステルがデプシペプチド合成中に導入された方法と時期について説明し、顕著なデプシペプチド合成酵素を調査し、構造研究から得た細菌デプシペプチドシンテターゼに関する洞察をレビューします。

Depsipeptides are compounds that contain both ester bonds and amide bonds. Important natural product depsipeptides include the piscicide antimycin, the K+ ionophores cereulide and valinomycin, the anticancer agent cryptophycin, and the antimicrobial kutzneride. Furthermore, database searches return hundreds of uncharacterized systems likely to produce novel depsipeptides. These compounds are made by specialized nonribosomal peptide synthetases (NRPSs). NRPSs are biosynthetic megaenzymes that use a module architecture and multi-step catalytic cycle to assemble monomer substrates into peptides, or in the case of specialized depsipeptide synthetases, depsipeptides. Two NRPS domains, the condensation domain and the thioesterase domain, catalyze ester bond formation, and ester bonds are introduced into depsipeptides in several different ways. The two most common occur during cyclization, in a reaction between a hydroxy-containing side chain and the C-terminal amino acid residue in a peptide intermediate, and during incorporation into the growing peptide chain of an α-hydroxy acyl moiety, recruited either by direct selection of an α-hydroxy acid substrate or by selection of an α-keto acid substrate that is reduced in situ. In this article, we discuss how and when these esters are introduced during depsipeptide synthesis, survey notable depsipeptide synthetases, and review insight into bacterial depsipeptide synthetases recently gained from structural studies.