Поликетидсинтазы (ПКС, англ. Polyketide synthase , КФ 6.4) — ферменты или мультиферментные комплексы, синтезирующие поликетиды (вторичные метаболиты , такие как антибиотики , токсины или статины ). Поликетидсинтазы обнаружены у бактерий , грибов , животных и растений и имеют большое сходство с синтазами жирных кислот в организации и механизме биосинтеза . Как правило, гены синтазы определённого поликетида входят в один оперон (у бактерий ) или в один кластер (у эукариот ).

Типы

Различают 3 типа поликетидсинтаз в зависимости от их четвертичной структуры и механизма катализа .

• Тип I — большие модулярные белки , состоящие из нескольких доменов, обладающих определённой ферментативной или другой функциональной активностью и связанных между собой короткими пептидными фрагментами, то есть домены как будто «нанизаны» на одну «нить», формируя «сборочную линию», на которой и осуществляется синтез определенного продукта.
• Тип II — комплексы нескольких монофункциональных белков.
• Тип III отличается от первых двух типов тем, что использует в качестве субстрата малонил- кофермент А , тогда как синтазы 1 и 2 типов используют малонил-С-пантетоинильный остаток, связанный с ацилпереносящим доменом (тип 1) или ацилпереносящим белком (тип 2).

Модули и домены

Каждая поликетидсинтаза I типа состоит из нескольких «строительных блоков» — доменов. Отдельный домен может обладать определённой ферментативной активностью. Количество доменов определяет сложность синтезирующегося продукта. Обнаружены следующие виды доменов (в скобках указано принятое обозначение):

• Ацилтрансфераза ( AT )
• Ацилпереносящий белок ( ACP )
• с сульфгидрильной группой -SH на цистеине боковой цепи ( KS )
• ( KR )
• ( DH )
• ( ER )
• ( TE )

В ПКС различают следующие модули:

• Стартовый, или загружающий ( AT-ACP -)
• Элонгационный, или расширяющий (- KS-AT-[DH-ER-KR]-ACP -))
• Терминирующий, или высвобождающий (- TE )

Хотя порядок модулей всегда сохраняется и определяется механизмом синтеза, индивидуальные ПКС могут сильно отличаться по составу и порядку доменов.

Примечания

• Fischbach M.A., Walsh C.T. Assembly-line enzymology for polyketide and nonribosomal Peptide antibiotics: logic, machinery, and mechanisms (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2006. — August ( vol. 106 , no. 8 ). — P. 3468—3496 . — doi : . — .
• Weissman K.J. Biochemistry. Anatomy of a fungal polyketide synthase (англ.) // Science : journal. — 2008. — April ( vol. 320 , no. 5873 ). — P. 186—187 . — doi : . — .