甲基赤藓醇4-磷酸途径（MEP途径）

> wikipedia上乱写的，跟MVA途径混为一谈

称谓

非甲羟戊酸途径 甲基赤藓醇4-磷酸途径 MEP/DOXP途径 MEP途径 Methylerythritol Phosphate pathway 2-C-methyl-D-erythritol 4-phosphate pathway

使用的生物

• 某些植物

• 部分原生动物如[[0. 顶复门（Apicomplexa）]]的[[疟原虫属（Plasmodium）]]，MEP 途径是其重要的代谢途径之一，这也使得 MEP 途径成为开发抗疟疾药物的潜在靶点。

• 大部分细菌

• 大多数[[革兰氏阴性菌（G-菌）]]，如[[大肠杆菌（Escherichia coli，大肠埃希菌）]]，为了合成[[0. 异戊二烯前体]]

• 部分[[革兰氏阳性菌（G+菌）]]，如[[结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis）]]，为了合成[[0. 异戊二烯前体]]

• [[0. 蓝菌门（Cyanobacteria，蓝细菌）]]

• 藻类

部位

[[0. 质体（Plastid）]]

意义

合成IPP和DMAPP

过程

flowchart TB
a1["丙酮酸（Pyruvate）"]--"DXP合成酶（DXS）"-->b["1-脱氧木酮糖-5-磷酸（DOXP）"]
a2["3-磷酸甘油醛(G3P)"]--"DXP合成酶（DXS）"-->b
b--"DXP还原异构酶（DXR）"-->c["2-甲基赤藓醇磷酸（MEP）"]
c--"MEP胞苷酰转移酶（IspD）"-->d["4-(胞苷5’-二磷酸)-2-C-甲基-D-赤藓醇（CDP-ME）"]
d--"CDP-ME激酶（MCK）"-->e["2-磷酸-4-（胞苷5’-二磷酸）-2-C-甲基-D-赤藓醇（CDP-ME2P）"]
e--"MECDP合成酶（MDS，MCS）"-->f["甲基赤藓糖醇环二磷酸（MECDP，MEP-CPP）"]
f--"HMBPP合成酶（HDS，HMBDP合成酶）"-->g["(E)-4-羟基-3-甲基丁-2-烯-1-基二磷酸（HMBPP，HMBDP）"]
g--"HMBDP还原酶（HDR）"-->h["异戊烯二磷酸（IPP）"]
g--"HMBDP还原酶（HDR）"-->i["二甲基烯丙基二磷酸（DMAPP）"]

| 步骤 | 酶 | 底物 | 产物 | 备注 | | --- | ---------------------------------------------------- | ------------------------------------------------------ | ---------------------------------------------------------------- | ------ | | 1 | [[DXP合成酶（DXS）]] | ![[C3：甘油醛 3-磷酸（PGAL；G3P）#^3]]、![[C3：丙酮酸（pyruvate）#^2]] | ![[1-脱氧木酮糖-5-磷酸（DXP）#^2]] | | | 2 | [[DXP还原异构酶（DXR）]] | ![[1-脱氧木酮糖-5-磷酸（DXP）#^2]]、NADPH | ![[2-甲基赤藓醇磷酸（MEP）#^2]] | 需要随后重排 | | 3 | [[MEP胞苷酰转移酶（IspD）]] | ![[2-甲基赤藓醇磷酸（MEP）#^2]]、![[CTP：三磷酸胞苷#^3]] | ![[4-(胞苷5’-二磷酸)-2-C-甲基-D-赤藓醇（CDP-ME）#^2]] | | | 4 | [[CDP-ME激酶（CMK）]] | ![[4-(胞苷5’-二磷酸)-2-C-甲基-D-赤藓醇（CDP-ME）#^2]]、ATP | ![[2-磷酸-4-（胞苷5’-二磷酸）-2-C-甲基-D-赤藓醇（CDP-ME2P）#^1]] | | | 5 | [[MECDP合成酶（MDS，MCS）]]、^{2+}$或^{2+}$ | ![[2-磷酸-4-（胞苷5’-二磷酸）-2-C-甲基-D-赤藓醇（CDP-ME2P）#^1]] | ![[甲基赤藓糖醇环二磷酸（MECDP，MEP-CPP）#^1]]、![[CMP：胞苷酸，胞嘧啶核糖核苷酸，单磷酸胞苷#^3]] | | | 6 | [[HMBPP合成酶（HDS，HMBDP合成酶）]]、[[黄素氧还蛋白（flavodoxin）]] | ![[甲基赤藓糖醇环二磷酸（MECDP，MEP-CPP）#^1]]、NADPH | ![[(E)-4-羟基-3-甲基丁-2-烯-1-基二磷酸（HMBPP，HMBDP）#^1]] | 完全无氧环境 | | 7 | [[HMBDP还原酶（HDR，HMBPP还原酶）]]、[[铁氧还蛋白（Ferredoxin, Fd）]] | ![[(E)-4-羟基-3-甲基丁-2-烯-1-基二磷酸（HMBPP，HMBDP）#^1]]、NADPH | ![[异戊烯二磷酸（异戊烯基焦磷酸，IPP）#^2]] | 完全无氧环境 | | 8 | [[异戊二烯焦磷酸异构酶（IPI，IDI）]] | ![[异戊烯二磷酸（异戊烯基焦磷酸，IPP）#^2]] | ![[二甲基烯丙基二磷酸（二甲基烯丙基焦磷酸，DMAPP）#^2]] | |

- ![[DXP合成酶（DXS）#^2]]

- ![[DXP还原异构酶（DXR）#^2]]

- ![[MEP胞苷酰转移酶（IspD）#^1]]

- ![[CDP-ME激酶（CMK）#^1]]

- ![[MECDP合成酶（MDS，MCS）#^1]]

- ![[HMBPP合成酶（HDS，HMBDP合成酶）#^1]]

- ![[HMBDP还原酶（HDR，HMBPP还原酶）#^1]]

- ![[异戊二烯焦磷酸异构酶（IPI，IDI）#^1]]

![[Non-mevalonate_pathway.svg.png]]