Geavanceerde herbiciden en behandelingen voor infectie kunnen het gevolg zijn van het ontrafelen van een 50 jaar oud mysterie door onderzoekers van de Universiteit van Queensland.

Het onderzoeksteam, onder leiding van UQ's professor Luke Guddat, onthulde de volledige driedimensionale structuur van een enzym, de eerste stap in de biosynthese van drie essentiële aminozuren:leucine, valine en isoleucine.

"Dit is een belangrijke wetenschappelijke vooruitgang, die al een halve eeuw wereldwijd door chemici wordt nagestreefd, ' zei professor Guddat.

"Deze informatie biedt nieuwe inzichten in een belangrijk enzym - acetohydroxyzuursynthase - een doelwit voor meer dan 50 commerciële herbiciden.

"Het is ook een potentieel doelwit voor nieuwe medicijnen om infecties zoals tuberculose en invasieve Candida-infecties te behandelen."

Met behulp van geavanceerde technieken zoals cryo-elektronenmicroscopie en röntgenkristallografie, het team ontcijferde de structuur van de planten- en schimmelversies van het enzym.

"We hebben vastgesteld hoe deze zeer complexe structuur wordt geassembleerd, wat de hoogst ongebruikelijke vorm is van een Maltezer kruis, ' zei professor Guddat.

"Toevallig, het Maltezer Kruis komt ook voor als onderdeel van het logo van UQ."

Professor Guddat zei dat de ontdekking grote gevolgen kan hebben voor de wereldwijde landbouw.

"Sulfometuron is een herbicide dat zich richt op dit enzym, en werd in de jaren negentig veel gebruikt voor de bescherming van tarwegewassen in heel Australië, " hij zei.

"Maar vandaag is het volledig ineffectief vanwege de ontwikkeling van resistentie.

"Met dit nieuwe inzicht, we zullen in staat zijn om wijzigingen aan te brengen in bestaande herbiciden, het herstellen van opties voor toekomstige herbicidetoepassing."

Professor Guddat zei dat het enzym alleen in planten en microben werd gevonden. niet bij mensen.

"Om deze reden, de herbiciden en medicijnen waarop het zich richt, zijn waarschijnlijk veilig en niet-toxisch voor alle zoogdieren, " hij zei.

"En een andere verrassende bevinding van het onderzoek was de rol die het molecuul dat bekend staat als ATP speelt bij de regulatie van het enzym.

"Normaal gesproken speelt ATP een rol bij het leveren van energie aan alle levende cellen, ' zei professor Guddat.

"Echter, hier werkt het als een stuk lijm om de structuur bij elkaar te houden."

"Het zijn fascinerende bevindingen voor ons, en we zijn enthousiast over nieuwe mogelijkheden voor gericht ontwerp van next-gen herbiciden en antimicrobiële middelen."