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2022 article

Identification of 7-Deoxy-desulfo-argino-cylindrospermopsin, the Missing Piece in Cylindrospermopsin Biosynthesis

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Rattachement africain : fr. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Cylindrospermopsin, a major cyanotoxin, is produced by freshwater cyanobacteria. Its biosynthesis starts from arginine and glycine and involves five polyketide synthases and several tailoring enzymes. We report the identification of 7-deoxy-desulfo-argino-cylindrospermopsin in several cylindrospermopsin-producing cyanobacteria using mass spectrometry experiments. We have purified this new metabolite and established its structure by 1D and 2D NMR spectroscopy using scalar-based 1 H- 1 H, 1 H- 13 C, and 1 H- 15 N as well as 2D 1 H- 1 H ROESY correlation experiments. Using labeled arginines in isotopic incorporation experiments, we have shown that arginine is fully incorporated into 7-deoxy-desulfo-argino-cylindrospermopsin and that the uracil ring of cylindrospermopsin originates from the guanidino moiety of arginine, thus solving a long-standing puzzling question. CyrG and CyrH from the cylindrospermopsin-producing Oscillatoria sp. PCC 6506 were overproduced in Escherichia coli and purified to homogeneity. We showed that CyrG is a zinc-dependent hydrolase, homologous to adenosine deaminases, that transforms 7-deoxy-desulfo-argino-cylindrospermopsin into 7-deoxy-desulfo-cylindrospermopsin and ornithine, with the following kinetic parameters: K M = 0.21 ± 0.05 μM and k cat = 0.19 ± 0.02 min –1 . CyrG contained 0.55 mol of zinc per mol of monomer but could be activated by Fe II or Co II . CyrH contained almost no metal and showed no such activity even in the presence of excess metal. Using structure-based alignments and secondary structure predictions, we propose that the fifth and last polyketide synthase CyrF in cylindrospermopsin biosynthesis contains an unprecedented C-terminal domain homologous to N -acetyltransferases. We suggest that this domain catalyzes the condensation of the CyrF product with arginine to give 7-deoxy-desulfo-argino-cylindrospermopsin. This would be an unprecedented termination step for a polyketide synthase.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Identification of 7-Deoxy-desulfo-argino-cylindrospermopsin, the Missing Piece in Cylindrospermopsin Biosynthesis
Date Crossref
02/08/2022
Éditeur
American Chemical Society (ACS)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Centre National de la Recherche Scientifique pays non établi dans la notice
    Organisme public
  • Université Paris Cité UMR 8236 CNRS pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Université Paris Sciences et Lettres pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • École Normale Supérieure - PSL pays non établi dans la notice
    Institution
  • Sorbonne Université pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Laboratoire des Biomolécules pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • Chimie ParisTech - PSL pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Centre National de la Recherche Scientifique, UMR 8236 CNRS — Université Paris Cité et Université Paris Sciences et Lettres, avec 4 autres affiliations.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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