Policétido sintasa

Una policétido sintasa (PKS) es un complejo multienzimático que biosintetiza precursores de productos naturales denominados policétidos.[1]

Tipos de PKS

Los PKS pueden ser clasificados en tres grupos:[1]

  • Tipo I: Proteínas largas, modulares.
  • Tipo II Agregados de proteínas monofuncionales .
  • Tipo III Proteínas pequeñas sin proteína acarreadora de acilos.

Las PKS Tipo I son subdivididas en:

  • Iterativa: Reutilizan los dominios en un ciclo.
  • Modular: Contiene una secuencia de módulos separados y no repiten los dominios, a excepción de las aciltransferasas.

Las PKS iterativas pueden ser divididas a su vez en:

  • NR-PKSs — no-reductiva
  • PR-PKSs — Parcialmente reductiva
  • FR-PKSs — totalmente reductiva, correspondería a las ácido graso sintasas (FAS).

Dado que las policétido sintasas están relacionadas con las ácido graso sintasas (FAS), se explicarán éstas primero (V. Biosíntesis de ácidos grasos):

Una ácido graso sintasa (FAS) es un complejo multienzimático que realiza primero una condensación tipo Claisen con descarboxilación entre una unidad de malonilo unido a una subunidad de una proteína acarreadora de acilos (PAA o en inglés ACP) y un sustituyente acetilo unido a la enzima. La condensación la realiza una subunidad de cetosintasa (KS). En el caso de las FAS, se lleva a cabo una reducción biológica del grupo carbonilo de β-cetoácido hasta un grupo metileno, primero reduciendo al alcohol (Ceto reductasa, KR), deshidratando el alcohol formado (Deshidratasa, DH) e hidrogenando el alqueno (Enoil reductasa, ER). Este ciclo de reducciones se repite progresivamente, dando así un ácido graso:

Resumen de la síntesis de ácidos grasos
Esquema que representa la biosíntesis del ácido palmítico

PKS Tipo I

Las PKS Tipo I en general se pueden dividir en dos grupos, iterativas y modulares.

Las PKS tipo I modulares están organizadas en series de subunidades enzimáticas que reducen parcial o totalmente (o pueden no reducir) el grupo ceto formado, de acuerdo a la codificación de las subunidades KR, DH y ER. Cada unidad produce una elongación de la cadena:[1]

Ejemplo de una PKS tipo I modular

Las PKS iterativas utilizan los mismos dominios catalíticos que las modulares, con la excepción de que todo el proceso se lleva a cabo en un solo polipéptido que es utilizado repetitivamente para generar el policétido precursor completo:[1]

Ejemplo de una PKS tipo I iterada: biosíntesis de la dihidromonacolina L

PKS Tipo II

Las PKS tipo II sólo contienen dos dominios KS, KSα y KSβ. Las PKS tipo II iterativas efectúan condensaciones de Claisen sucesivas, sin reducir el grupo ceto formado. Así, se forman precursores denominados ácidos poliacéticos:

PKS Tipo II: formación de un ácido poliacético

PKS Tipo III

Las PKS tipo III también producen cetoácidos, pero contienen múltiples dominios catalíticos y utilizan un mecanismo distinto a la proteína acarreadora de acilos (ACP).

Referencias
  1. Yolande A. Chan, Angela M. Podevels, Brian M. Kevanya and Michael G. Thomas. "Biosynthesis of polyketide synthase extender units". Nat. Prod. Rep. (2009) 26, 90–114
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