Mykofaktocín je malá molekula, ktorý vzniká z peptidu patriaceho medzi RiPP (ribozomálne syntetizované a post-translačne upravené peptidy). Vyskytuje sa u mnohých mykobaktérií. Mykofaktocín bol objavený v bioinformatickej štúdii v roku 2011.^[1] Podľa všetkého funguje ako redoxný kofaktor.

Názov „mykofaktocín“ je odvodený z troch slov:

• rodového názvu „Mycobacterium“ (mykobaktérie), u ktorých sa vyskytuje takmer u všetkých zástupcov
• „kofaktor“, pretože jeho prítomnosť v genóme predpovedá prítomnosť niektorých rodín enzýmov, ktoré by ho mohli vyžadovať ako kofaktor
• „bakteriocín“, pretože radikálový SAM enzým, ktorý je nutný pre jeho biosyntézu, nazývaný MftC, je blízko príbuzný kľúčovému enzýmu v biosyntéze subtilozínu A, ktorý patrí medzi bakteriocíny, z jeho prekurzorového peptidu.

Predpokladá sa, že mykofaktocín sa účastní redoxných dráh nikoproteínov, teda bielkovín, ktoré majú nevymeniteľný pevne viazaný nikotínamidadeníndinukleotid (NAD).^[2] Tento predpoklad vychádza hlavne z komparatívnej genomickej práve, ktorá poukázala na mnohé paralely medzi mykofaktocínom a pyrolochinolínchinónom (PQQ).^[3] V oboch prípadoch

• vyžaduje premena RiPP na finálnu zlúčeninu post-translačné úpravy prekurzorového peptidu pomocou radikálového SAM enzýmu,
• sa tento systém objavuje vo veľmi podobnej podobe v mnohých druhoch organizmov,
• sa produkt (mykofaktocín a PQQ) podľa všetkého využíva v bunke a nevylučuje sa mimo bunky a
• sa niektoré rodiny enzýmov objavujú výhradne v baktériách s týmto systémom.

Počet potenciálnych oxidoreduktáz, ktoré sú závislé na mykofaktocíne, kódovaných jedným genómom, môže byť celkom vysoký: aspoň 19 v Rhodococcus jostii RHA1 a dokonca až 26 pre rodinu krátkych dehydrogenáza/reduktáz (SDR) v Mycobacterium avium.

Dráha biosyntézy mykofaktocínu je aktuálne jedna z najbežnejších pre akýkoľvek RiPP systém v zbierke osekvenovaných bakteriálnych genómov. Nachádza sa v rôznych druhoch organizmov, avšak je prítomný prakticky výhradne v Actinomycetota, vrátane Mycobacterium tuberculosis, ktoré spôsobuje tuberkulózu a teda je baktériou spôsobujúcou najväčší počet úmrtí spomedzi ľudských bakteriálnych patogénov. Tento systém prakticky úplne chýba v bežnom ľudskom mikrobióme, i keď je bežný v pôdnych baktériách.

Biosyntéza mykofaktocínu z prekurzorovho peptidu, MftA, začína dekarboxyláciou C-terminálneho tyrozínu pôsobením radikálového SAM enzýmu MftC, čomu napomáha bielkovina MftB, ktorá viaže prekurzorový peptid.^[4][5] Podľa všetkého potom MftC vykonáva i ďalšiu úpravu prekurzorového peptidu MftA, ktorou je izomerizácia, ktorú je možné ľahko minúť, tým, že vytvára novú väzbu tyramín-valín a v procese spotrebováva ďalší S-adenozylmetionín.^[6] Potreba týchto dvoch úprav, ktorými MftC upravuje MftA, by vysvetľovala vysoký stupeň zachovania aminokyselinovej sekvencie posledných ôsmych reziduí MftA, v porovnaní s úrovňou zachovania sekvencie v PqqA, prekurzorovom peptide pre pyrolochinolínchinón (PQQ). Homológ kreatininázy, MftE, následne uvoľňuje C-terminálny dipeptid, VY* (valín-tyrozín, kde * naznačuje upravený tyrozín).^[7] Enzým MftD potom premieňa dipeptid VY* na premykofaktocín, ktorý je biologicky aktívnym redoxným centrom.^[8] Posledná úprava je katalyzovaná glykozyltransferázou MftF, ktorá katalyzuje naviazanie rôzne veľkých β-1,4-oligomérov glukózy na premykofaktocín, niekedy nahradených za deriváty glukózy ako je 2-O-metylglukóza.^[9] Mykofaktocín teda nepredstavuje len jednu zlúčeninu, ale zmes niekoľkých príbuzných prenášačov elektrónov, ktoré sa líšia naviazanými oligosacharidmi.

Chemický portál

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Mycofactocin na anglickej Wikipédii.