เส้นทางที่ไม่ใช้เมวาโลเนต —ซึ่งปรากฏอีกชื่อหนึ่งคือเส้นทางที่ไม่ขึ้นกับเมวาโลเนตและเส้นทาง2- C-เมทิล-D-อีริทริทอล 4-ฟอสเฟต/1-ดีออกซี-D- ไซลูโลส 5-ฟอสเฟต ( MEP/DOXP ) —เป็นเส้นทางเมตาบอลิซึมทางเลือกสำหรับการสังเคราะห์สารตั้งต้นไอโซพรีนอยด์ ได้แก่ไอโซเพนเทนิลไพโรฟอสเฟต (IPP) และไดเมทิลอัลลิลไพโรฟอสเฟต (DMAPP) ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}ชื่อที่นิยมใช้ในปัจจุบันสำหรับเส้นทางนี้คือเส้นทาง MEPเนื่องจากMEPเป็นเมตาบอไลต์ตัวแรกที่ถูกกำหนดไว้ในเส้นทางสู่ IPP

วิถีเมวาโลเนต (วิถี MVA หรือ วิถี HMG-CoA reductase ) และวิถี MEP เป็นวิถีเมตาบอลิซึมสำหรับการสังเคราะห์สารตั้งต้นไอโซพรีนอยด์ ได้แก่ IPP และ DMAPP ในขณะที่พืชใช้ทั้งวิถี MVA และ MEP สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ใช้เพียงวิถีเดียวในการสังเคราะห์สารตั้งต้นไอโซพรีนอยด์ ในเซลล์พืช การสังเคราะห์ IPP/DMAPP ผ่านวิถี MEP เกิดขึ้นใน ออร์แกเนลล์ พลาสติดในขณะที่การสังเคราะห์ผ่านวิถี MVA เกิดขึ้นในไซโตพลาสซึม^{[ 4 ]}แบคทีเรียแกรมลบส่วนใหญ่ ไซยาโนแบคทีเรียที่สังเคราะห์แสงได้ และสาหร่ายสีเขียวใช้เฉพาะวิถี MEP เท่านั้น^{[ 5 ]}แบคทีเรียที่ใช้วิถี MEP ได้แก่ เชื้อก่อโรคที่สำคัญ เช่นMycobacterium tuberculosis ^{[ 6 ]}

IPP และ DMAPP ทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำหรับการสังเคราะห์ โมเลกุล ไอโซพรีนอยด์ (เทอร์พีนอยด์) ที่ ใช้ในกระบวนการที่หลากหลาย เช่นการพรีนิเลชันของโปรตีน การบำรุงรักษาเยื่อหุ้มเซลล์ การสังเคราะห์ฮอร์โมน การยึดเกาะของโปรตีน และN-ไกลโคซิเลชันในสิ่งมีชีวิตทั้งสามโดเมน ในสิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์แสง สารตั้งต้นที่ได้จาก MEP จะถูกนำไปใช้ในการสังเคราะห์รงควัตถุสังเคราะห์แสง เช่น แคโรทีนอยด์และโซ่ไฟโทลของคลอโรฟิลล์และรงควัตถุเก็บเกี่ยวแสง^{[ 5 ]}

แบคทีเรีย เช่นEscherichia coli ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมให้แสดงออกร่วมกันของยีนสังเคราะห์ชีวภาพของทั้ง เส้นทาง MEP และMVA ^{[ 7 ]}การกระจายของฟลักซ์เมตาบอลิซึมระหว่างเส้นทาง MEP และ MVA สามารถศึกษาได้โดยใช้ไอโซโทปเมอร์กลูโคส^{13C [ 8 ]}

ปฏิกิริยาของเส้นทาง MEP มีดังต่อไปนี้ โดยส่วนใหญ่มาจาก Eisenreich และเพื่อนร่วมงาน ยกเว้นในกรณีที่ป้ายกำกับตัวหนาเป็นตัวย่อเฉพาะที่เพิ่มเติมเพื่อช่วยเชื่อมโยงตารางกับแผนผังด้านบน: ^{[ 10 ] [ 9 ]}

สารตั้งต้น	เอนไซม์	ผลิตภัณฑ์
ไพรูเวต ( Pyr ) และกลีเซอรัลดีไฮด์ 3-ฟอสเฟต ( G3P )	เอนไซม์สังเคราะห์ DOXP (Dxs; DXP )	1-ดีออกซี-ดี-ไซลูโลส 5-ฟอสเฟต (DOXP; DXP )
ด็อกซ์พี ( DXP )	DXP รีดักโตไอโซเมอเรส (Dxr, IspC; DXR )	2-C-เมทิลอีริทริทอล 4-ฟอสเฟต (MEP)
MEP	2-C-methyl-D-erythritol 4-phosphate cytidylyltransferase (YgbP, IspD; CMS )	4-ไดฟอสโฟไซทิดิล-2-ซี-เมทิลอีริทริทอล (CDP-ME)
ซีดีพี-เอ็มอี	4-ไดฟอสโฟไซทิดิล-2-ซี-เมทิล-ดี-อีริทริทอล ไคเนส (YchB, IspE; CMK )	4-ไดฟอสโฟไซทิดิล-2-ซี-เมทิล-ดี-อีริทริทอล 2-ฟอสเฟต (CDP-MEP)
ซีดีพี-เอ็มอีพี	2-C-methyl-D-erythritol 2,4-cyclodiphosphate synthase ( YgbB , IspF; MCS )	2-C-เมทิล-D-อีริทริทอล 2,4-ไซโคลไดฟอสเฟต (MEcPP)
เมซีพีพี	เอนไซม์ HMB-PP ซินเทส (GcpE, IspG; HDS )	(E)-4-ไฮดรอกซี-3-เมทิล-บิวต์-2-เอนิลไพโรฟอสเฟต (HMB-PP)
เอชเอ็มบี-พีพี	HMB-PP รีดักเตส (LytB, IspH; HDR )	ไอโซเพนเทนิลไพโรฟอสเฟต (IPP) และไดเมทิลอัลลิลไพโรฟอสเฟต (DMAPP)

DXS ซึ่งเป็นเอนไซม์ตัวแรกของวิถีทาง ถูกยับยั้งแบบป้อนกลับโดยผลิตภัณฑ์ IPP และ DMAPP DXS ทำงานในรูปของโฮโมไดเมอร์และกลไกที่แน่นอนของการยับยั้งเอนไซม์ยังคงเป็นที่ถกเถียงกันในวงการนี้ มีการเสนอว่า IPP/DMAPP แข่งขันกับโคแฟคเตอร์ TPP ^{[ 11 ]} การศึกษาล่าสุดชี้ให้เห็นว่า IPP/DMAPP กระตุ้นการแยกตัวเป็นโมโนเมอร์และการสลายตัวของเอนไซม์ในภายหลัง ผ่านการโต้ตอบกับไซต์การโต้ตอบของโมโนเมอ ร์ที่แตกต่างจากไซต์ที่ทำงานของเอนไซม์^{[ 12 ]}

DXP reductoisomerase (หรือที่รู้จักกันในชื่อ: DXR, DOXP reductoisomerase, IspC, MEP synthase) เป็นเอนไซม์สำคัญในเส้นทาง MEP สามารถถูกยับยั้งได้ด้วยฟอสไมโดไมซิน ซึ่งเป็น ผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติ ซึ่งอยู่ระหว่างการศึกษาเพื่อใช้เป็นจุดเริ่มต้นในการพัฒนายาต้านแบคทีเรียหรือยาต้านมาลาเรีย^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]}

สารตัวกลางHMB-PPเป็นตัวกระตุ้นตามธรรมชาติของเซลล์ T Vγ9/Vδ2 ของมนุษย์ ซึ่งเป็นประชากรเซลล์ T γδ หลักในเลือดส่วนปลาย และเป็นเซลล์ที่ "มีบทบาทสำคัญในการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันต่อเชื้อก่อโรคจุลินทรีย์" ^{[ 16 ]}

• สารยับยั้ง IspH: วิถีการเผาผลาญที่ไม่ใช่เมวาโลเนต ซึ่งจำเป็นสำหรับแบคทีเรียส่วนใหญ่แต่ไม่มีในมนุษย์ ทำให้เป็นเป้าหมายที่เหมาะสมสำหรับการพัฒนายาปฏิชีวนะ วิถีนี้เรียกว่า เมทิล-ดี-อีริทริทอลฟอสเฟต (MEP) หรือวิถีที่ไม่ใช่เมวาโลเนต มีหน้าที่ในการสังเคราะห์ไอโซพรีนอยด์ ซึ่งเป็นโมเลกุลที่จำเป็นต่อการอยู่รอดของเซลล์ในแบคทีเรียก่อโรคส่วนใหญ่ และด้วยเหตุนี้จึงเป็นประโยชน์ต่อแบคทีเรียที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะส่วนใหญ่^{[ 17 ]}

เส้นทาง MEP ได้รับการศึกษาและดัดแปลงอย่างกว้างขวางโดยใช้ Escherichia coliซึ่งเป็นจุลินทรีย์ที่ใช้กันทั่วไปในการวิจัยและการประยุกต์ใช้ในห้องปฏิบัติการ^{[ 18 ]} IPP และ DMAPP ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ของเส้นทาง MEP สามารถใช้เป็นสารตั้งต้นสำหรับการผลิตเทอร์พีนอยด์ต่างชนิดที่มีมูลค่าสูงสำหรับการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมยาและเคมี เมื่อมีการแสดงออกของ ยีน ต่างชนิดจากสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกัน การผลิตเทอร์พีนอยด์เช่นลิโมนีน บิซาโบลีนและไอโซพรีนสามารถทำได้ในจุลินทรีย์ชนิดต่างๆ^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]}การศึกษาเกี่ยวกับการแสดงออกของยีนสังเคราะห์ทางชีวภาพต่างๆ ของเส้นทางนี้เผยให้เห็นว่าการแสดงออกของ Dxs และ Idi ซึ่งเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในขั้นตอนแรกและขั้นตอนสุดท้ายของเส้นทาง MEP สามารถเพิ่มผลผลิตของเทอร์พีนอยด์ที่ได้จาก MEP ได้อย่างมีนัยสำคัญ^{[ 19 ] [ 22 ]} Dxs ซึ่งเป็นเอนไซม์ตัวแรกของเส้นทางแสดงถึงคอขวดสำหรับการไหลของคาร์บอนที่เข้าสู่เส้นทาง Idi ซึ่งแปลง IPP เป็น DMAPP และในทางกลับกัน ดูเหมือนจะมีความสำคัญในการจัดหาสารตั้งต้นที่จำเป็นเมื่อมีการนำแหล่งกักเก็บคาร์บอนต่างชนิดเข้ามาในสายพันธุ์ที่ได้รับการดัดแปลงทางพันธุกรรม งานด้านวิศวกรรมเมตาบอลิซึมจำนวนมากในเส้นทาง MEP ได้ดำเนินการในไซยาโนแบคทีเรียซึ่ง เป็นจุลินทรีย์ สังเคราะห์แสงที่สามารถดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์จากบรรยากาศเข้าสู่เมตาบอไลต์ที่มีคาร์บอนหลากหลายชนิด รวมถึงเทอร์พีนอยด์^{[ 20 ] [ 19 ] [ 21 ]} ดังนั้น สำหรับเทคโนโลยีชีวภาพไซยาโนแบคทีเรียจึงเป็นแพลตฟอร์มที่น่าสนใจสำหรับการผลิตสารประกอบที่มีมูลค่าสูงอย่างยั่งยืน