Mykofenolsyra (MPA), upptäcktes 1893, var det första naturliga antibiotikumet som isolerades och kristalliserades i mänsklighetens historia. I dag, denna svampmetabolit har utvecklats till flera första linjens immunsuppressiva läkemedel för att kontrollera immunologisk avstötning under organtransplantation och för att behandla olika autoimmuna sjukdomar.

Dock, biogenesen av en så gammal och viktig molekyl var ett olöst mysterium i mer än ett sekel.

Nyligen, forskare från Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology (QIBEBT) vid den kinesiska vetenskapsakademin knäckte denna spännande svarta låda genom att helt klargöra MPA:s biosyntetiska väg. Resultaten publicerades i Proceedings of the National Academy of Sciences av Amerikas förenta stater ( PNAS ).

Forskarna avslöjade att MPA-biogenes kräver ett mycket unikt samarbete mellan biosyntetiska enzymer och kataboliska maskiner för β-oxidation.

Intressant, de involverade enzymerna observerades vara uppdelade i olika organeller inklusive cytoplasma, det endoplasmatiska retikulumet, Golgi-apparaten, och peroxisomer.

På denna väg, oxygenaset MpaB', som är spännande homolog med ett latex-clearing enzym, identifierades som det länge eftersökta nyckelenzymet som ansvarar för oxidativ klyvning av farnesylsidokedjan som strukturellt liknar gummi.

Den resulterande karboxylsyramellanprodukten gör att den kan kännas igen av svampens β-oxidationsmaskineri som finns i peroxisomerna. Följande successiva β-oxidationskedjeförkortningsprocess styrs elegant av det peroxisomala acyl-CoA-hydrolaset MpaH', vilket leder till effektiv och specifik produktion av MPA.

Forskarna drog slutsatsen att uppdelad biosyntes sannolikt är en mycket viktig egenskap hos naturlig produktbiosyntes i högre organismer som svampar och växter.

De hoppas att deras arbete kommer att leda till mer forskning om detta fenomen, eftersom det bara finns mycket begränsad kunskap om subcellulär lokalisering av svampbiosyntetiska enzymer och deras inblandning i produktbildning och intermediär handel.

Forskarna hoppas också att insikterna från denna studie kommer att uppmuntra industriella stamförbättringar som skulle sänka kostnaderna för detta populära immunsuppressiva läkemedel såväl som ny läkemedelsutveckling baserad på MPA-strukturell derivatisering. "I sista hand, vi önskar att miljontals patienter ska dra nytta av denna grundforskning, sa LI Shengying, motsvarande författare till studien.