Biosyntese af udbredte pigmenter fra bakterier afsløret

Bakterier kan beskytte sig mod angreb af frie radikaler ved hjælp af specifikke naturlige produkter i deres membraner. Biosyntesen af ​​et af de mest almindelige beskyttende pigmenter, der også kunne have interesse for den medicinske og kosmetiske industri, er nu blevet afdækket af forskere fra Goethe Universitet og TU München.

Arylpolyener er gule pigmenter produceret af bakterier, der lever i vidt forskellige miljøer som jord, menneskets tarm eller andre økologiske nicher. Indlejret i bakteriens membran, de tjener som beskyttelse mod oxidativ stress eller reaktive iltarter. Sidstnævnte kan beskadige cellerne, når den kommer ind i bakteriecellen.

Selvom det tidligere var kendt, hvilke proteiner der var ansvarlige for dannelsen af ​​arylpolyener, det var uklart, hvordan de producerede de gule pigmenter. Forskningsgruppen Molecular Biotechnology ledet af professor Helge Bode (Goethe University Frankfurt), arbejder i samarbejde med forskningsgruppen ledet af adjunkt Nina Morgner (Kemisk fakultet ved Goethe Universitet) og professor Michael Groll (Teknisk Universitet i München), var i stand til at rekonstituere biosyntesen af ​​arylpolyener i reagensglasset og dermed belyse funktionen af ​​individuelle biosyntesetrin.

"Arylpolyeners anti-oxidative egenskaber ligner dem for carotenoider, men produceres helt anderledes, "siger Gina Grammbitter, der undersøgte dette system som en del af hendes doktorgradsarbejde. "Dens biosyntese ligner meget dannelsen af ​​fedtsyrer, men udviser også uventede forskelle, "tilføjer Nina Morgner." Sammen med Michael Grolls gruppe, vi var i stand til at identificere usædvanlige komplekser af de involverede proteiner og bestemme deres struktur. "

Som forskerne demonstrerer i det aktuelle nummer af Journal of the American Chemical Society , arylpolyener produceres via en ny biosyntesebane og er formentlig placeret direkte i bakteriens membran. Imidlertid, arylpolyener er kun en del af et meget større naturprodukt:"Det, der stadig mangler, er dannelsen og strukturen af ​​denne overordnede struktur, "forklarer Gina Grammbitter, som i øjeblikket arbejder på netop dette problem.

Forskning på dette område fortsætter. Det næste trin er at undersøge interaktionen mellem de enkelte enzymer og rollen som arylpolyener, f.eks. i menneskers mikrobiom. På grund af deres anti-oxidationsegenskaber, arylpolyener kan også være af interesse for den kosmetiske industri.