Muchos productos naturales importantes como antibióticos, inmunosupresores o medicamentos contra el cáncer se derivan de microorganismos. Estos productos naturales son a menudo pequeñas proteínas o péptidos que se generan en la célula mediante enzimas NRPS similares a las de una fábrica moderna de automóviles: en cada estación, piezas adicionalesse agregan a la estructura básica hasta que finalmente un automóvil terminado sale de la fábrica. Con respecto al NRPS, se incorpora y procesa un aminoácido específico en cada estación módulo, de modo que al final emergen péptidos que pueden ser lineales, cíclicos omodificado de otro modo, incluidos los aminoácidos inusuales.
Si estos sistemas generan péptidos más grandes, a menudo varias enzimas NRPS, o líneas de ensamblaje, operan sucesivamente. El orden en que esto ocurre se determina mediante dominios de acoplamiento. Estas son pequeñas regiones al final de las líneas de ensamblaje que se ajustancon la próxima enzima NRPS en línea como una llave en una cerradura. Aunque los principios básicos de estas interacciones NRPS se conocen desde hace mucho tiempo, la estructura de los dominios de acoplamiento era desconocida hasta ahora. Los grupos de investigación dirigidos por el profesor Jens Wöhnert formanEl Instituto de Biociencias Moleculares y el Profesor Helge Bode de la Biotecnología Molecular de la Universidad de Goethe ahora han podido explicar con éxito esto.
"Pudimos determinar las estructuras de los dominios de acoplamiento individuales y, por primera vez, también un par de dominios de acoplamiento NRPS", explica Carolin Hacker, estudiante de doctorado en el grupo de Jens Wöhnert. "Esto hizo posible queaclarar las reglas para la interacción de los dominios de acoplamiento y cambiarlos de tal manera que se generen nuevos productos naturales ", agrega Xiaofeng Cai, investigador postdoctoral en el grupo de Helge Bode.
"Estamos solo al comienzo de nuestra investigación: necesitamos estructuras de dominios de acoplamiento adicionales y estructuralmente diversos para que al final podamos utilizarlos como bloques de construcción. Nuestro objetivo es conectar varias vías de biosíntesis y crear sustancias totalmente nuevas"Wöhnert explica: "La naturaleza ha sido bastante inventiva en esta área, y aparentemente existen numerosas formas diferentes de mediar en la interacción de estos complejos", agrega Bode.
La investigación en esta área continúa en ambos grupos como parte del grupo de investigación LOEWE MegaSyn. Los primeros resultados sobre las estructuras de los dominios de acoplamiento adicionales son bastante 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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