Tagetitoxin

La tagetitoxina ( TGT ) es una fitotoxina bacteriana producida por Pseudomonas syringae pv. tagetis . ^{[ 1 ] [ 2 ]}

Cuando se aisló TGT por primera vez, solo se caracterizó parcialmente. ^{[ 2 ]} La primera estructura química propuesta para TGT implicaba un anillo de ocho miembros (véase más abajo), ^{[ 3 ]} pero esta fue revisada poco después a dos posibles estructuras bicíclicas basadas en RMN y espectrometría de masas . ^{[ 4 ]}

Estas estructuras, sin embargo, han sido cuestionadas. ^{[ 5 ]} Para dilucidar la configuración absoluta, se realizaron intentos de confirmar la estructura mediante síntesis orgánica . ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]} En 2015, Porter et al. propusieron una estructura alternativa de TGT basada en datos extensos de RMN 2D, pero aún así no lograron asignar la configuración absoluta. ^{[ 13 ]} En 2020, la estructura de 2015 fue finalmente confirmada mediante síntesis total, seguida de un ensayo de bioactividad para asignar la configuración absoluta (solo la (+)-tagetitoxina fue bioactiva). ^{[ 14 ]}

TGT interfiere con el desarrollo de los cloroplastos en las hojas jóvenes de las plantas, causando así clorosis . ^{[ 15 ]} El objetivo natural de la toxina es la ARN polimerasa del cloroplasto. La ARN polimerasa del cloroplasto pertenece a la familia ubicua de las ARN polimerasas multisubunitarias (RNAP) y está estrechamente relacionada con las enzimas bacterianas. In vitro , TGT inhibe las RNAP bacterianas de Escherichia coli y Thermus thermophilus , y la ARN polimerasa III eucariota . ^{[ 16 ]} Por el contrario, las ARN polimerasas I y II eucariotas , así como las ARN polimerasas virales de una sola subunidad, son relativamente insensibles al compuesto. TGT se une al sitio activo de la enzima bacteriana ^{[ 17 ]} e inhibe las fases de iniciación y elongación de la transcripción, así como la pirofosforólisis del ARN naciente. ^{[ 17 ]} Sin embargo, el mecanismo detallado de inhibición sigue siendo objeto de un intenso debate. ^{[ 18 ] [ 19 ]}

Se ha sugerido que TGT forma un complejo ternario RNAP-NTP-TGT e inhibe la síntesis del enlace fosfodiéster ya sea uniéndose a un ion magnesio inhibidor ^{[ 17 ]} o atrapando un dominio flexible del sitio activo en una conformación inactiva. ^{[ 20 ]} La tercera teoría sugiere que TGT forma predominantemente un complejo binario RNAP-TGT e inhibe la translocación de la RNAP a lo largo del ADN imitando el subproducto de la transcripción, el pirofosfato. ^{[ 21 ]}