Undersøgelse beskriver cellulære fabrikker mere detaljeret

Mange vigtige naturlige produkter såsom antibiotika, immunsuppressiva og kræftlægemidler er afledt af mikroorganismer. Disse naturlige produkter er ofte små proteiner eller peptider genereret i cellen af ​​NRPS-enzymer, der ligner en moderne bilfabrik:På hver station, yderligere dele tilføjes til den grundlæggende struktur indtil endelig, en færdigbygget bil forlader fabrikken. Med hensyn til NRPS, en specifik aminosyre er inkorporeret og behandlet på hver station (modul), og komplette peptider opstår, der kan være lineære, cyklisk eller på anden måde modificeret, herunder usædvanlige aminosyrer.

For større peptider, flere NRPS-enzymer - eller "samlebånd" - kan fungere successivt. Rækkefølgen, hvori dette sker, bestemmes af dokning af domæner. Disse er små områder for enden af ​​samlebåndene, der forbinder til det næste NRPS-enzym som en nøgle i en lås. Selvom de grundlæggende principper for disse NRPS-interaktioner har været kendt i lang tid, strukturen af ​​docking-domænerne var ukendt. Nu, forskergrupperne ledet af professor Jens Wöhnert fra Institut for Molekylær Biovidenskab og professor Helge Bode fra Molekylær Bioteknologi ved Goethe Universitet har beskrevet deres struktur.

"Vi var i stand til at bestemme strukturerne af individuelle docking-domæner og, for første gang, også et NRPS-docking-domænepar, " forklarer Carolin Hacker, der er ph.d. elev i Jens Wöhnerts gruppe. "Dette gjorde det muligt at præcisere reglerne for samspillet mellem docking-domænerne og at ændre dem på en sådan måde, at nye naturlige produkter vil blive genereret, " siger Xiaofeng Cai, postdoktor i Helge Bodes gruppe.

"Vi er kun i begyndelsen af ​​vores forskning:Vi har brug for strukturer af yderligere og strukturelt forskellige docking-domæner, så vi i sidste ende kan bruge dem som byggesten. Vores mål er at forbinde forskellige biosynteseveje og skabe helt nye stoffer" forklarer Wöhnert . "Naturen har været ret opfindsom på dette område, og der er tilsyneladende adskillige forskellige måder at mediere interaktionen mellem disse komplekser på, tilføjer Bode.

Forskningen på dette område fortsætter i begge grupper som en del af LOEWE forskningsklyngen MegaSyn. De første resultater om strukturerne af yderligere docking-domæner er ret lovende.