Studies on the nonmevalonate terpene biosynthetic pathway: Metabolic role of IspH (LytB) protein

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  • Felix Rohdich
    Lehrstuhl für Organische Chemie und Biochemie, Technische Universität München, Lichtenbergstraβe 4, D-85747 Garching, Germany; and Laboratorium für Organische Chemie, Eidgenössische Technische Hochschule-Hönggerberg Chemisches Institut, H307, CH-8093 Zürich, Switzerland
  • Stefan Hecht
    Lehrstuhl für Organische Chemie und Biochemie, Technische Universität München, Lichtenbergstraβe 4, D-85747 Garching, Germany; and Laboratorium für Organische Chemie, Eidgenössische Technische Hochschule-Hönggerberg Chemisches Institut, H307, CH-8093 Zürich, Switzerland
  • Katrin Gärtner
    Lehrstuhl für Organische Chemie und Biochemie, Technische Universität München, Lichtenbergstraβe 4, D-85747 Garching, Germany; and Laboratorium für Organische Chemie, Eidgenössische Technische Hochschule-Hönggerberg Chemisches Institut, H307, CH-8093 Zürich, Switzerland
  • Petra Adam
    Lehrstuhl für Organische Chemie und Biochemie, Technische Universität München, Lichtenbergstraβe 4, D-85747 Garching, Germany; and Laboratorium für Organische Chemie, Eidgenössische Technische Hochschule-Hönggerberg Chemisches Institut, H307, CH-8093 Zürich, Switzerland
  • Cornelia Krieger
    Lehrstuhl für Organische Chemie und Biochemie, Technische Universität München, Lichtenbergstraβe 4, D-85747 Garching, Germany; and Laboratorium für Organische Chemie, Eidgenössische Technische Hochschule-Hönggerberg Chemisches Institut, H307, CH-8093 Zürich, Switzerland
  • Sabine Amslinger
    Lehrstuhl für Organische Chemie und Biochemie, Technische Universität München, Lichtenbergstraβe 4, D-85747 Garching, Germany; and Laboratorium für Organische Chemie, Eidgenössische Technische Hochschule-Hönggerberg Chemisches Institut, H307, CH-8093 Zürich, Switzerland
  • Duilio Arigoni
    Lehrstuhl für Organische Chemie und Biochemie, Technische Universität München, Lichtenbergstraβe 4, D-85747 Garching, Germany; and Laboratorium für Organische Chemie, Eidgenössische Technische Hochschule-Hönggerberg Chemisches Institut, H307, CH-8093 Zürich, Switzerland
  • Adelbert Bacher
    Lehrstuhl für Organische Chemie und Biochemie, Technische Universität München, Lichtenbergstraβe 4, D-85747 Garching, Germany; and Laboratorium für Organische Chemie, Eidgenössische Technische Hochschule-Hönggerberg Chemisches Institut, H307, CH-8093 Zürich, Switzerland
  • Wolfgang Eisenreich
    Lehrstuhl für Organische Chemie und Biochemie, Technische Universität München, Lichtenbergstraβe 4, D-85747 Garching, Germany; and Laboratorium für Organische Chemie, Eidgenössische Technische Hochschule-Hönggerberg Chemisches Institut, H307, CH-8093 Zürich, Switzerland

抄録

<jats:p> Isopentenyl diphosphate and dimethylallyl diphosphate serve as the universal precursors for the biosynthesis of terpenes. Although their biosynthesis by means of mevalonate has been studied in detail, a second biosynthetic pathway for their formation by means of 1-deoxy- <jats:sc>d</jats:sc> -xylulose 5-phosphate has been discovered only recently in plants and certain eubacteria. Earlier <jats:italic>in vivo</jats:italic> experiments with recombinant <jats:italic>Escherichia coli</jats:italic> strains showed that exogenous 1-deoxy- <jats:sc>d</jats:sc> -xylulose can be converted into 1-hydroxy-2-methyl-2-( <jats:italic>E</jats:italic> )-butenyl 4-diphosphate by the consecutive action of enzymes specified by the <jats:italic>xylB</jats:italic> and <jats:italic>ispCDEFG</jats:italic> genes. This article describes the transformation of exogenous [U- <jats:sup>13</jats:sup> C <jats:sub>5</jats:sub> ]1-deoxy- <jats:sc>d</jats:sc> -xylulose into a 5:1 mixture of [U- <jats:sup>13</jats:sup> C <jats:sub>5</jats:sub> ]isopentenyl diphosphate and [U- <jats:sup>13</jats:sup> C <jats:sub>5</jats:sub> ]dimethylallyl diphosphate by an <jats:italic>E. coli</jats:italic> strain engineered for the expression of the <jats:italic>ispH (lytB)</jats:italic> gene in addition to recombinant <jats:italic>xylB</jats:italic> and <jats:italic>ispCDEFG</jats:italic> genes. </jats:p>

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