1。一次代謝：バクテリアは、成長とエネルギー生産のために一次代謝経路を利用します。これらの経路には、アミノ酸、ヌクレオチド、脂質などの必須の細胞成分の合成が含まれます。一次代謝の間、細菌は副産物または中間体として二次代謝産物を産生する可能性があります。
2。二次代謝：二次代謝とは、細菌の一次成長または繁殖に直接関与していない特殊な代謝産物の生産を指します。これらの二次代謝産物は、多くの場合、捕食者や競争相手、コミュニケーション、シグナルを防御するなど、重要な生態学的役割を果たします。二次代謝は通常、一次代謝に関与するものとは異なる特定の遺伝子と酵素によって調節されます。
3。ポリケチドシンターゼ（PK）および非リボソームペプチドシンテターゼ（NRP）：PKとNRPは、多くの細菌天然産物の生合成に関与する大きな酵素複合体です。 PKは、アセチルCoAおよびその他の前駆体を使用して複雑なポリケチド骨格を組み立て、NRPはアミノ酸を利用してペプチド鎖を構築します。これらの酵素システムは、さまざまな修正と循環を組み込んで、多様な天然産物を生成することができます。
4。テルペンシンターゼ：テルペンシンターゼは、イソプレノイド前駆体に由来する天然産物の大規模なクラスであるテルペンの合成の原因となる酵素です。テルペンは一般に植物のエッセンシャルオイルと樹脂に見られますが、細菌によって生産することもできます。テルペンシンターゼは、イソプレノイド基質の環化と再配置を触媒し、さまざまなテルペン構造を形成します。
5。ハイブリッド生合成経路：多くの細菌天然産物は、複数の酵素系を含むハイブリッド生合成経路を通じて生成されます。たとえば、一部の天然産物はポリケチドとペプチド成分を組み合わせて、生合成にPKとNRPの両方を必要とする場合があります。これらのハイブリッド経路は、しばしば複雑で構造的に多様な天然物の生産につながります。
6.調節と発現：細菌天然産物の生合成は、遺伝子発現制御、代謝チャネリング、フィードバック阻害など、さまざまなメカニズムによって厳しく調節されています。栄養素の利用可能性、ストレス条件、他の生物との相互作用などの環境要因も、天然産物の生産に影響を与える可能性があります。
これらの生合成メカニズムと調節戦略を利用することにより、細菌は多様な構造と生物活性を持つ膨大な天然産物を合成することができます。これらの天然産物は、細菌の生存、適応、および生態学的相互作用において重要な役割を果たします。また、医学、農業、バイオテクノロジー、およびその他の分野における潜在的な応用のために、研究者や産業にも大きな関心があります。
