スペクチノマイシン
アミノシクリトール(英語版)系の抗生物質であり、アミノグリコシド系抗生物質と近縁関係にある。スペクチノマイシンは自然界ではシアノバクテリアや種々の植物にも存在する。主に植物の自己防御(英語版)に関連して分泌される。
スペクチノマイシンの生合成は他のアミノグリコシドと同様に、イノシトール環の形成から始まるが、イノシトール環の形成過程が異なる。グルコース-6-リン酸(図中1a)がNADHで還元されて2位の炭素がケトンとなり(2a)、ケトンはピリドキサールリン酸(PLP)共存下でグルタミンからアミノ基を転移される(3a)。この過程は4位の炭素でも繰り返され、ジアミンを生成する(4a)。このジアミンはS-アデノシルメチオニン(SAM)2分子からメチル基を受け取り、2つの窒素がそれぞれモノメチル化される(5a)。メチル化される事で、イノシトールシクラーゼがグルコース環をイノシトール環に組み替える準備が完了する。その生成物(6a)はリン酸エステルを加水分解され、スペクチノマイシンのイノシトール骨格が完成する(7a)。
上記の反応が進行してる間、別の経路で同様の出発物質から残りの糖鎖部分が生成する。その経路ではグルコース-1-リン酸(1b)がTDP合成酵素でTDPグルコース(英語版)(2b)となり、6位の炭素がヒドラターゼで脱水され(3b)、NADHで4位の炭素が酸化されてケトンとなり(4b)、PLPとグルタミンからアミノ基を受け取り(5b)、さらにデアミナーゼで変換されると共に、2分子のNADHで3位と4位の炭素が酸化されてケトンとなり、アミノグリコシド生成に必要な分子が完成する(6b)。
こうして生成した(7a)と(6b)が縮合してTDP基が離脱し、スペクチノマイシンが生成される。