Abstract Sterols are produced via complex, multistep biosynthetic pathways involving similar enzymatic conversions in plants, animals and fungi, yielding a variety of sterol metabolites with slightly different chemical properties to exert diverse and specific functions. The role of plant sterols has been studied in the context of cell biological processes, signaling and overall plant development, mainly based on mutants. Due to their essential nature, genetic interference with their function causes pleiotropic developmental defects. An important alternative is to use a pharmacological approach. However, the current toolset for manipulating sterol biosynthesis in plants remains limited. Here, we probed a collection of inhibitors of mammalian cholesterol biosynthesis to identify new inhibitors of plant sterol biosynthesis. We provide evidence that imidazole-type fungicides, bifonazole, clotrimazole and econazole inhibit the obtusifoliol 14α-demethylase CYP51, that is highly conserved among eukaryotes. Surprisingly, we found that the selective estrogen receptor modulator, clomiphene, inhibits sterol biosynthesis, in part by inhibiting the plant-specific cyclopropyl-cycloisomerase CPI1. These results demonstrate that rescreening of the animal sterol biosynthesis pharmacology is an easy approach for identifying novel inhibitors of plant sterol biosynthesis. Such molecules can be used as entry points for the development of plant-specific inhibitors of sterol biosynthesis that can be used in agriculture.

Sterols are very well known for their important roles in membranes and signaling in eukaryotes. Plants stand out among eukaryotes by the large variety of sterols that they can produce, and employing them across a wide spectrum of physiological processes. Therefore, it is critical to understand the wiring of the biosynthetic pathways by which plants generate these distinct sterols, to allow manipulating them and dissect their precise physiological roles. Many enzymatic steps show a deep evolutionary conservation, while others are executed by completely different enzymes. Here, we review the complexity and variation of the biosynthetic routes of the most abundant phytosterols in the green lineage and how different enzymes in these pathways are conserved and diverged from humans,yeast and even bacteria. Based on their evolutionary conservation we discuss the use of human and yeast sterol biosynthesis inhibitors in plants, as an argument for the development of plant-tailored inhibitors of sterol biosynthesis.