Forskere løser et 50 år gammelt enzymmysterium

Avancerede herbicider og behandlinger for infektion kan være resultatet af opklaringen af ​​et 50 år gammelt mysterium af forskere fra University of Queensland.

Forskerholdet, ledet af UQs professor Luke Guddat, afslørede den komplette tredimensionelle struktur af et enzym, giver det første trin i biosyntesen af ​​tre essentielle aminosyrer - leucin, valin og isoleucin.

"Dette er et stort videnskabeligt fremskridt, som er blevet forfulgt globalt af kemikere i et halvt århundrede, " sagde professor Guddat.

"Denne information giver ny indsigt i et vigtigt enzym - acetohydroxysyresyntase - et mål for mere end 50 kommercielle herbicider.

"Det er også et potentielt mål for nye lægemidler til behandling af infektioner som tuberkulose og invasive Candida-infektioner."

Ved at bruge avancerede teknikker såsom kryo-elektronmikroskopi og røntgenkrystallografi, holdet dechiffrerede strukturen af ​​planten og svampeversioner af enzymet.

"Vi identificerede, hvordan denne meget komplekse struktur er samlet, som er den meget usædvanlige form af et maltesisk kors, " sagde professor Guddat.

"Tilfældigvis Malteserkorset er også en del af UQs logo."

Professor Guddat sagde, at opdagelsen kunne få store konsekvenser for det globale landbrug.

"Sulfometuron er et herbicid, der er rettet mod dette enzym, og blev meget brugt i 1990'erne til beskyttelse af hvedeafgrøder i hele Australien, " han sagde.

”Men i dag er det fuldstændig ineffektivt på grund af resistensudvikling.

"Med denne nye indsigt, vi vil være i stand til at foretage ændringer af eksisterende herbicider, genoprette muligheder for fremtidig herbicidpåføring."

Professor Guddat sagde, at enzymet kun findes i planter og mikrober, ikke hos mennesker.

"Af denne grund, de herbicider og lægemidler, som det er rettet mod, sandsynligvis er sikre og ikke-toksiske for alle pattedyr, " han sagde.

"Og en anden overraskende konstatering af forskningen var den rolle, som molekylet kendt som ATP spiller i reguleringen af ​​enzymet.

"Normalt spiller ATP en rolle i at levere energi til alle levende celler, " sagde professor Guddat.

"Imidlertid, her fungerer det som et stykke lim for at holde strukturen sammen."

"Det er fascinerende resultater for os, og vi er begejstrede for nye muligheder for målrettet design af næste generations herbicider og antimikrobielle midler."