Синтез нерибосомальных пептидов происходит с помощью нерибосомных пептидных синтетаз (НРПС). 45 Это большие мультиэнзимные системы, состоящие из модульных белков, каждый из которых содержит 1000–1500 аминокислотных остатков и действует как независимый фермент. 1

Процесс включает несколько этапов: 2

1. Загрузка. 2 Первая аминокислота активируется АТФ и загружается на присоединённую к серину боковую цепь 4'-фосфопантетина (4 'PP) PCP-домена. 2
2. Стадии удлинения: 2

• Загрузка. 2 Каждый модуль загружает свою конкретную аминокислоту в свой PCP-домен. 2
• Конденсация. 2 С-домен катализирует образование амидной связи между тиоэфирной группой растущей пептидной цепи из предыдущего модуля и аминогруппой текущего модуля. 2 Расширенный пептид теперь присоединён к текущему PCP-домену. 2
• Эпимеризация. 2 Иногда E-домен эпимеризует самую внутреннюю аминокислоту пептидной цепи в D-конфигурацию. 2 Этот цикл повторяется для каждого модуля удлинения. 2

1. Стадия завершения. 2 TE-домен (тиоэстеразный домен) гидролизует завершённую полипептидную цепь из PCP-домена предыдущего модуля, тем самым часто образуя циклические амиды (лактамы) или циклические эфиры (лактоны). 2

Когда пептид достигает запрограммированной длины, он покидает матрицу, освобождая биохимический механизм для следующего цикла. 1