Filamentous fungi produce and secrete a large diversity of chemical structures, formed by condensation and polymerization of simple units of acetate and malonate, which are originated of primary metabolism. Secondary metabolites have been defined as metabolic products that are no essential for growth and lack an apparent function for the producing organism. Among these, polyketides are a broad group of compounds that comprise antibiotics, mycotoxins and pathogen virulence factors. Polyketides are synthetized by the polyketides synthases (PKS) which are specialized multi-domain enzymes analogous to the fatty acid synthases (FAS). A different group of enzymes, the non-ribosomal peptide synthetases (NRPS), are involved in the biosynthesis of small peptides. Both type of enzymes need to be activated by specific 4’-phosphopantetheinyl transferases (4’-PPTases). In Aspergillus nidulans, CfwA is a unique 4’-PPTase involved in regulation of essential and no essential functions. At the restrictive temperature, mutants carrying the conditional allele cfwA2 are incapable to produce the mycotoxin sterigmatocystin (an aflatoxin precursor) and the conidial pigments. In this work we have purified and identified the compounds, shamixanthone, emericeline, ergosterol, ergosterol peroxide, dehydroaustinol and cerevisterol from A. nidulans developmental cultures grown on solid fermentation conditions. We tested these compounds in cfwA2 and ∆fluG “fluffy” mutants, and found that none of them was able to remedy their developmental defects in solid medium. In addition, we have shown that except for ergosterol and cerevisterol, the biosynthesis of all other compounds, depends on the activity of the 4’-PPTase CfwA. These results support CfwA role as a central regulator of secondary metabolism in filamentous fungi.
Los hongos filamentosos son capaces de producir una gran variedad de estructuras químicas, consideradas como metabolitos secundarios, que son formados por la condensación y polimerización de unidades simples como el acetato y el malonato, los cuales, son aportados por el metabolismo primario. Los metabolitos secundarios, aparentemente, no son esenciales para la sobrevivencia del organismo que los produce. Sin embargo, existen evidencias que indican la participación de estos compuestos en los procesos de crecimiento, diferenciación y reproducción. Los policétidos, constituyen un amplio grupo de metabolitos secundarios que incluyen diversos antibióticos, micotoxinas y factores de virulencia en hongos patógenos. Los policétidos son sintetizados por complejos proteínicos que poseen dominios con varias actividades enzimáticas, denominados sintasas de policétidos (PKS), los cuales son análogos a las sintasas de ácidos grasos (FAS). Asi mismo, las sintetasas de péptidos no ribosomales (NRPS), que de igual manera poseen varios dominios, están involucradas en la generación de diversos antibióticos y sideróforos. Tanto las PKS como las NRPS, necesitan ser activadas por la accion de 4’- fosfopanteteinil transferasas (4’-PPTasas) específicas. En Aspergillus nidulans existe una 4-PPTasa que aparentemente regula tanto actividades esenciales como no esenciales, ya que las mutantes con el alelo condicional cfwA2 son incapaces de sintetizar lisina, esterigmatocistina (precursor de las aflatoxinas), lisina y los pigmentos de las esporas, cuando se incuban a temperaturas restrictivas. En este trabajo aislamos e identificamos shamixantona, emericelina, ergosterol, peróxido de ergosterol, dehidroaustinol y cerevisterol, a partir de cultivos de A. nidulans crecidos en fermentación sólida. Se probó la posible función de estos compuestos en la inducción de la esporulación asexual en mutantes ∆fluG y cfwA2 las cuales están afectadas en la formación de conidias asexuales, encontrándose que ninguno de estos compuestos fue capaz de revertir los defectos en la esporulación. Además, demostramos que excepto en el caso del ergosterol y el cerevisterol, la síntesis de los demás compuestos aislados, dependen de la actividad de la 4’-PPTasa CfwA2/NpgA. Estos resultados indican que CfwA/NpgA y sus ortólogos juegan un papel regulador central en el metabolismo secundario de A. nidulans y muy posiblemente de otros hongos filamentosos.
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