Los microorganismos a menudo producen productos naturales paso a paso, de manera similar a una línea de ensamblaje. Ejemplos de tales enzimas son las sintetasas peptídicas no ribosómicas NRPS. Los investigadores de la Universidad Goethe de Frankfurt ahora han logrado diseñar estas enzimas de tal manera.de manera que puedan producir productos naturales completamente nuevos.
Muchas terapias importantes, como antibióticos o inmunosupresores y medicamentos contra el cáncer, se derivan de microorganismos. Este es también el caso de varios péptidos diferentes que se producen en la célula microbiana con la ayuda de las enzimas NRPS. Un NRPS funciona comouna línea de ensamblaje en una fábrica de automóviles moderna: se agregan piezas nuevas al chasis básico en cada estación de trabajo hasta que un automóvil terminado sale de la planta al final. En el caso del NRPS, se selecciona un cierto aminoácido, se activa y se procesaen cada estación conocidos como módulos para que emerjan péptidos lineales, cíclicos o modificados al final que también pueden transportar aminoácidos inusuales.
Aunque los principios fundamentales de NRPS son conocidos desde hace mucho tiempo, hasta la fecha apenas era posible modificar estas enzimas. En los pocos casos en que los módulos individuales se intercambiaron con éxito, la producción de los productos naturales modificados disminuyó notablemente. El ensamblaje de enzimas completamente nuevas, que ena su vez, produciría productos naturales completamente nuevos, parecía totalmente imposible. El grupo de investigación dirigido por el profesor Helge Bode, profesor de Merck Endowment for Molecular Biotechnology en la Universidad Goethe de Frankfurt, ahora lo ha logrado.
"En principio, utilizamos sistemas NRPS naturales de bacterias solo como bloques de construcción que reunimos de una nueva manera utilizando las nuevas interfaces que hemos identificado", dice Bode, explicando el enfoque de investigación. Los rendimientos son comparables con la producción natural de estossustancias naturales.
Mientras tanto, el método es tan sofisticado que incluso los principiantes pueden usarlo para producir nuevos péptidos y, por lo tanto, medicamentos potenciales poco después de una introducción básica. Sin embargo, ha sido un largo camino ". Tuve la suerte de tener un equipo trabajando conmigoEste proyecto, que no se dejó desanimar, fue muy diligente y capaz de pensar fuera de la caja ", dice Bode." La interfaz que finalmente seleccionamos para ensamblar los bloques de construcción individuales es tal que el orden modular clásico de la biosíntesis es nomás respetado "
El siguiente paso es modificar los primeros medicamentos clínicos con este método y utilizar la biotecnología para producirlos. Además, se recopilará nueva información sobre la estructura de estos NRPS como parte del enfoque de investigación de LOEWE MegaSyn dirigido por Bode y el profesor Martin Grininger,también de la Universidad Goethe de Frankfurt. Esto permitirá mejorar aún más el método para permitir la modificación de clases relacionadas de productos naturales o incluso producir bibliotecas completas de productos naturales. Los primeros resultados son muy prometedores.
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Materiales proporcionado por Universidad Goethe de Frankfurt . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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