メナキノン生合成の進歩：サブローカリゼーションとアロステリック制御

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Curr. Opin. Struct. Biol..2020 Jul;65:33-41. S0959-440X(20)30073-7. doi: 10.1016/j.sbi.2020.05.005.Epub 2020-07-04.

メナキノン生合成の進歩：サブローカリゼーションとアロステリック制御

Advances in menaquinone biosynthesis: sublocalisation and allosteric regulation.

Jodie M Johnston
Esther Mm Bulloch

PMID: 32634692 DOI: 10.1016/j.sbi.2020.05.005.

抄録

メナキノン（ビタミンK2）は、バクテリアのエネルギー生成やヒトの骨の健康など、生命のあらゆる領域で重要な機能を持つ酸化還元活性低分子の一族です。メナキノンの生合成に関与する酵素は、バイオエンジニアリングへの応用も可能であり、抗菌薬の標的となる可能性がある。メナキノンの本質的な役割や、酸化還元毒性を引き起こす可能性についての新たな知見が得られたことから、この経路を厳密に制御する必要があることが明らかになりました。ここでは、細菌における古典的なメナキノン生合成経路の現在の理解について概説する。また、タンパク質レベルでのアロステリと膜結合酵素の亜局在化に関する最近の発見をレビューし、この生合成経路を介したフラックスの制御についての洞察を提供しています。

Menaquinones (vitamin K2) are a family of redox-active small molecules with critical functions across all domains of life, including energy generation in bacteria and bone health in humans. The enzymes involved in menaquinone biosynthesis also have bioengineering applications and are potential antimicrobial drug targets. New insights into the essential roles of menaquinones, and their potential to cause redox-related toxicity, have highlighted the need for this pathway to be tightly controlled. Here, we provide an overview of our current understanding of the classical menaquinone biosynthesis pathway in bacteria. We also review recent discoveries on protein-level allostery and sublocalisation of membrane-bound enzymes that have provided insight into the regulation of flux through this biosynthetic pathway.