Ny biosyntetisk vej unik for patogene mikroorganismer

Forskere har opdaget en unik biosyntetisk vej for D-Glutamat, en vigtig cellevægskomponent i patogene bakterier, som kan føre til udvikling af medicin og landbrugskemikalier.

Cellevægge (peptideglycan) er afgørende for, at mikroorganismer opretholder celleintegritet. Holdet ledet af professor Toru Dairi, fra Hokkaido University's Graduate School of Engineering, fokuseret på biosyntesen af ​​D-Glutamat (Glu), som er en del af cellevæggene. Generelt, D-Glu leveres af et enzym kaldet Glu racemaser. Men holdet opdagede gennem sin komparative genomik af forskellige mikroorganismer, at Xanthomonas oryzae - en patogen bakterie, der får risplanteblade til at blive hvide, før de dræber planten - ikke har Glu racemase-gener.

For at finde ud af, hvad der kompenserer for det manglende stykke, forskerne udførte haglgeværkloningseksperimenter, hvor generne fra X. oryzae blev introduceret til Escherichia coli-mutanter, der ikke kan producere D-Glu. Teamet fandt ud af, at de to gener skabte en vej, der omgåede defekten, muliggør produktion af D-Glu. Generelt, D-Glu binder til et molekylært kompleks kaldet UDP-MurNAc-L-Ala, men i denne patogene mikroorganisme, L-Glu bundet til komplekset medieret af et af de to gener, de identificerede. Det andet gen epimeriserer (isomeriserer) derefter L-Glu til D-Glu.

"Ligesom X.oryzae, andre patogene bakterier såsom Stenotrophomonas, der udløser infektioner på hospitalet, kunne også tage den nyopdagede vej. Vi håber, at vejen vil give nye mål for udvikling af medicin og landbrugskemikalier mod bakterier, " siger Toru Dairi.