Muchos productos naturales importantes, como antibióticos, inmunosupresores o medicamentos contra el cáncer, son producidos por microorganismos. Estos productos naturales a menudo son péptidos pequeños, que en varios casos son demasiado complejos para una síntesis química en el laboratorio. En los productores microbianos deEstas drogas, las drogas se generan con la ayuda de las enzimas NRPS de una manera similar a una fábrica de automóviles moderna: en cada estación, se agregan partes adicionales a la estructura básica hasta que finalmente un automóvil completo sale de la fábrica., se incorpora y procesa un aminoácido específico en cada estación módulo para que, al final, emerjan péptidos que pueden ser lineales, cíclicos o modificados de otro modo, y que también pueden transportar aminoácidos inusuales.
Aunque los principios básicos de NRPS se conocen desde hace mucho tiempo, anteriormente era casi imposible modificar estas enzimas de una manera fácil y eficiente que también permite el ensamblaje completo de enzimas completamente artificiales que conducen a péptidos nuevos en la naturaleza.Mientras que en el pasado la modificación de NRPS generalmente condujo a una caída dramática en el título de producción de los péptidos modificados deseados, el grupo de investigación de Biotecnología Molecular del Profesor Helge Bode ya publicó un nuevo método en 2018 que evitó este inconveniente. El grupo ahora ha optimizado aún más estométodo que permite la producción fácil de nuevos péptidos con excelente rendimiento.
"Utilizamos fragmentos de sistemas NRPS naturales de diferentes bacterias como bloques de construcción que conectamos entre sí mediante puntos de ensamblaje específicos que hemos identificado", Andreas Tietze y Janik Kranz explican el enfoque de investigación que desarrollaron como parte de un equipo más grande en elGrupo Bode. "Los rendimientos son comparables a la producción natural de los productos naturales no modificados y los nuevos métodos también permiten la producción simple de bibliotecas de péptidos, que antes no era posible".
El método está tan bien establecido que los principiantes pueden usarlo para producir nuevos péptidos después de un corto período de entrenamiento. Pero llegar a este punto fue un largo camino ". Después de los primeros experimentos prometedores de Kenan, mi estudiante de doctorado en ese momento,trabajamos durante mucho tiempo en el proyecto con una parte importante de mi grupo hasta que estuvimos seguros de que nuestro método cumplía los requisitos de un método de ingeniería robusto y fácilmente reproducible, "declara Bode". Gracias a los programas prioritarios LOEWE MegaSyn y Translational BiodiversityGenómica, teníamos el personal y el apoyo financiero necesarios, y podíamos concentrarnos completamente en el proyecto ".
El siguiente paso es modificar los primeros medicamentos clínicamente relevantes con este método y producirlos en microorganismos aplicando métodos de biotecnología. Las condiciones para esto son buenas: Bode recibió recientemente una de las Subvenciones Avanzadas de ERC del Consejo Europeo de Investigación enpara optimizar aún más los métodos en los próximos cinco años.
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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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