Une nouvelle voie de biosynthèse des terpènes chez les champignons

Parmi les produits naturels, les terpénoïdes (isoprénoïdes) constituent l’un des groupes de molécules les plus importants et les plus diversifiés du vivant avec plus de 50 000 structures distinctes décrites à ce jour. Ces composés sont impliqués dans une extrême diversité de fonctions biologiques chez tous les organismes, allant du développement aux interactions intra- et interspécifiques. Les terpénoïdes sont également bien connus pour leurs multiples propriétés biologiques qui ont été exploitées par l’homme depuis des décennies sous forme de parfums (par exemple le géraniol la rose), de composés industriels (par exemple le colorant alimentaire β-carotène) ou de produits pharmaceutiques (par exemple, l’artémisinine, un médicament antipaludéen). Bien que leur structure soit extrêmement variable, tous les terpénoïdes proviennent de la condensation tête-bêche des unités de base à cinq carbones isopentényl diphosphate (IPP) et de son isomère diméthylallyl diphosphate (DMAPP) (Figure 1).

Figure 1. La biosynthèse de tous les triterpènes était auparavant considérée comme étant exclusivement médiée par les terpènes synthases (TS) de classe II. Ici, Tao et ses collègues ont découvert une nouvelle voie de biosynthèse des triterpènes en décrivant des TS de classe I provenant de champignons, qui catalysent à la fois la synthèse de HexPP et sa cyclisation via leur domaine prényltransférase (PTd) et leur domaine terpène cyclase (TCd). BAS, β-amyrine synthase; CAS, cycloarténol synthase; CgCS, Colletotrichum gloeosporioides colletepenol synthase; FPS, farnésyl diphosphate synthase; LS, lanostérol synthase; MpMS, Macrophomina phaseolina macrophene synthase; SHC, squalène hopène cyclase; SQE, squalène époxydase ; SQS, squalène synthase; TvTS, Talaromyces verruculosus talaropentaene synthase. Figure tirée de Courdavault V, Papon N. A new path for terpenoid biosynthesis. Trends Biochem Sci. 2022 Nov;47(11):906-908)

Au fil des années, l’étude de la biosynthèse des terpénoïdes a mis en lumière des surprises exceptionnelles, faisant apparaitre de nouveaux mécanismes de biosynthèse terpénique dans la littérature, comme l’illustrent les derniers travaux des groupes d’Abe, Dickschat et Liu concernant la synthèse des triterpénoïdes. Cette classe de terpénoïdes en C30 largement représentée dans l’arbre du vivant comprend par exemple le cholestérol des mammifères et les hormones stéroïdes, l’ergostérol chez les champignons, les brassinostéroïdes et les saponines chez les plantes, ainsi que les hopanoïdes chez les bactéries. Tous les triterpènes connus sont générés par des triterpène synthases à partir de squalène (hopanoïdes, bactériens) ou d’oxydosqualène (triterpènes animaux, fongiques et végétaux). La cyclisation de ces deux squelettes linéaires en C30 est ensuite catalysée par des terpène synthases de classe II (TS) spécifiques pour donner les principaux précurseurs de stéroïdes (par exemple, l’hopéne pour les bactéries ou le lanostérol pour les animaux et les champignons) (Figure 1). Ces TS de type II divergent considérablement des TS de type I pour la conversion des squelettes C10 à C25 en terpénoïdes cycliques. Il est important de noter qu’une autre voie de biosynthèse des triterpènes indépendante du squalène peut reposer sur la cyclisation du précurseur largement distribué, l’hexaprényl diphosphate (HexPP, C30) (Figure 1). Cependant, les enzymes spécifiques impliquées dans la cyclisation de l’HexPP restaient jusqu’à présent inconnues. En se concentrant sur les triterpènes synthases fongiques chimériques de classe I, Tao et ses collègues ont identifié le chaînon manquant entre la large distribution de HexPP et son rôle de précurseur des triterpénoïdes.

À l’aide d’une plate-forme de levure précédemment développée dédiée à la caractérisation de TS, trois nouvelles TS bifonctionnelles ont été identifiées chez des espèces fongiques :  la talaropentaene synthase (TvTS) de l’endophyte Talaromyces verruculosus, la macrophène synthase (MpMS) du phytopathogène Macrophomina phaseolina ainsi que la collertepenol synthase de Colletotrichum gloeosporioides (Figure 1).

Dans l’ensemble, les nouvelles données rapportées par les groupes de recherche d’Abe, Disckschat et Liu représentent évidemment une avancée majeure dans le domaine du métabolisme secondaire. En effet, alors que les investigations menées ces dernières années ont activement fait progresser nos connaissances concernant les voies de biosynthèse des triterpènes dérivés du squalène, la machinerie enzymatique conduisant à la production de triterpènes cycliques à partir de substrats diphosphates restait inconnue jusqu’à présent. Au-delà de l’enrichissement de notre compréhension de la biosynthèse des terpènes dans la nature, nous pouvons anticiper que ces découvertes trouveront des applications en biotechnologie industrielle.

Pour la section mycologie : Marie-Noëlle Rosso, Arnaud Fekkar, Nicolas Papon

Référence : Tao H, Lauterbach L, Bian G, Chen R, Hou A, Mori T, Cheng S, Hu B, Lu L, Mu X, Li M, Adachi N, Kawasaki M, Moriya T, Senda T, Wang X, Deng Z, Abe I, Dickschat JS, Liu T. Discovery of non-squalene triterpenes. Nature. 2022 Jun;606(7913):414-419.

Partager cet Article
Avez-vous aimé cet article ?
0 0
52 Comments
  1. Outstanding feature

    Répondre
  2. buy generic atorvastatin oral lipitor 80mg lipitor 10mg ca

    Répondre
  3. lipitor 80mg cheap order lipitor 10mg generic atorvastatin 80mg usa

    Répondre
  4. buy finasteride generic purchase diflucan sale forcan for sale

    Répondre
  5. buy ciprofloxacin cheap – buy generic ciprofloxacin over the counter order augmentin 625mg pill

    Répondre
  6. order ciprofloxacin 500mg generic – order myambutol online cheap buy generic clavulanate

    Répondre
  7. ciprofloxacin pill – buy cipro 1000mg sale purchase augmentin online cheap

    Répondre
  8. order cipro 1000mg – buy augmentin 1000mg augmentin 1000mg pills

    Répondre
  9. buy metronidazole 200mg generic – buy zithromax 250mg online cheap azithromycin 500mg cheap

    Répondre
  10. ciplox usa – order doryx generic buy erythromycin 250mg pill

    Répondre
  11. where can i buy ciplox – ciplox for sale buy erythromycin tablets

    Répondre
  12. buy generic valacyclovir for sale – acyclovir for sale online order acyclovir generic

    Répondre
  13. ivermectin online – purchase aczone generic order generic tetracycline

    Répondre
  14. order valacyclovir 1000mg without prescription – buy starlix generic buy acyclovir 400mg online

    Répondre
  15. buy stromectol pills – order cefixime 200mg online cheap cost tetracycline

    Répondre
  16. buy flagyl without prescription – order generic amoxicillin order zithromax sale

    Répondre
  17. order generic metronidazole 400mg – cefaclor pill azithromycin 500mg for sale

    Répondre
  18. buy generic acillin over the counter order penicillin online purchase amoxicillin pill

    Répondre
  19. where can i buy acillin amoxicillin without prescription amoxicillin pills

    Répondre
  20. lasix order online – tacrolimus 1mg canada capoten tablet

    Répondre
  21. cheap furosemide 100mg – purchase furosemide online cheap order capoten 25mg generic

    Répondre
  22. order metformin pill – buy generic glucophage 500mg oral lincocin 500 mg

    Répondre
  23. glucophage 1000mg usa – lincocin 500mg price buy lincomycin generic

    Répondre
  24. zidovudine us – allopurinol 300mg tablet oral zyloprim

    Répondre
  25. purchase zidovudine generic – buy allopurinol online cheap buy zyloprim pill

    Répondre
  26. clozapine usa – buy cheap generic ramipril buy famotidine

    Répondre
  27. clozaril 100mg uk – perindopril cost order famotidine 40mg without prescription

    Répondre
  28. order quetiapine 50mg pill – purchase eskalith generic eskalith

    Répondre
  29. quetiapine order – zoloft 100mg over the counter order eskalith online cheap

    Répondre
  30. anafranil usa – cost imipramine 75mg sinequan 25mg drug

    Répondre
  31. buy atarax generic – purchase buspar for sale amitriptyline 25mg price

    Répondre
  32. buy clomipramine 25mg pills – where to buy doxepin without a prescription order doxepin 25mg generic

    Répondre
  33. purchase amoxil pill – buy ceftin without prescription purchase ciprofloxacin pills

    Répondre
  34. order augmentin 1000mg – baycip cheap order cipro pill

    Répondre
  35. buy cheap augmentin – bactrim 480mg uk order cipro 1000mg for sale

    Répondre
  36. buy amoxicillin online cheap – how to get cefadroxil without a prescription cipro 500mg price

    Répondre
  37. cleocin buy online – oxytetracycline buy online chloramphenicol sale

    Répondre
  38. order generic azithromycin 250mg – metronidazole 200mg price ciplox 500 mg oral

    Répondre
  39. cleocin 300mg uk – order vantin generic chloramphenicol pills

    Répondre
  40. zithromax 250mg tablet – sumycin for sale online order ciprofloxacin 500mg generic

    Répondre
  41. stromectol coupon – how to get aczone without a prescription cefaclor 250mg uk

    Répondre
  42. albuterol 2mg cost – purchase allegra generic buy theo-24 Cr without prescription

    Répondre
  43. buy ivermectin 12mg for humans – stromectol uk purchase cefaclor online cheap

    Répondre
  44. buy ventolin 2mg pills – purchase theo-24 Cr for sale cost theo-24 Cr 400mg

    Répondre
  45. Insightful piece

    Répondre
  46. buy generic desloratadine over the counter – buy desloratadine 5mg ventolin 4mg pill

    Répondre
  47. medrol 8mg online – where to buy singulair without a prescription azelastine 10ml tablet

    Répondre
  48. buy methylprednisolone pill – order generic azelastine 10 ml buy astelin generic

    Répondre
  49. clarinex cheap – buy generic zaditor 1mg ventolin 4mg sale

    Répondre
  50. buy generic micronase over the counter – buy generic glipizide 5mg order dapagliflozin 10 mg online cheap

    Répondre
  51. purchase micronase without prescription – forxiga usa brand dapagliflozin

    Répondre
  52. prandin 1mg pills – order repaglinide generic purchase jardiance generic

    Répondre

Laisser une réponse

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs requis sont marqués *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>