science >> Wetenschap >  >> Chemie

Een nieuwe strategie voor de biosynthese van natuurlijke producten

Chemische structuur voor thiaminepyrofosfaat en eiwitstructuur van transketolase. Thiamine pyrofosfaat cofactor in geel en xylulose 5-fosfaat substraat in zwart. Krediet:Thomas Shafee/Wikipedia

Micro-organismen produceren natuurlijke producten, bijvoorbeeld, als ziekteverwekkende virulentiefactoren of als verdedigingsstoffen tegen predatoren en concurrenten. Een team onder leiding van Dr. Robin Teufel en eerste auteur Ying Duan van het Instituut voor Biologie II aan de Faculteit Biologie van de Universiteit van Freiburg, samen met onderzoekers van de Universiteit van Bonn, hebben nu een nieuw enzym ontdekt dat cruciaal is voor de productie van zogenaamde bacteriële tropone-natuurlijke producten. De onderzoekers presenteerden hun resultaten in het huidige nummer van de Tijdschrift van de American Chemical Society .

Bacteriën die in terrestrische en mariene omgevingen worden aangetroffen, produceren natuurlijke producten van tropone, onder andere, wanneer ze in symbiose met planten interageren, algen of lagere dieren, bijvoorbeeld als vermoedelijke beschermende stoffen tegen microbiële ziekteverwekkers in koralen en sponzen. De onderzoekers van Freiburg onderzochten nu hoe de symbiotische bacteriën deze bioactieve stoffen produceren. Teufel en zijn team ontdekten een compleet nieuw type enzym dat essentieel is voor de aanmaak van deze bacteriële troponen.

Sleuteltussenproduct in troponbiosynthese

De wetenschappers ontdekten dat dit enzym zuurstof activeert op een voorheen onbekende manier en het opneemt in een chemische voorloperverbinding. In het proces, de basisstructuur van het tropone wordt gegenereerd. Met behulp van chemische en biochemische methoden, de onderzoekers waren in staat om de functies van dit enzym in meer detail te onderzoeken en zo nieuwe tussenproducten in de biosynthese van troponen op te helderen. "We zijn erin geslaagd een cruciale stap te zetten naar een beter begrip van de biologische productie van deze belangrijke verbindingen, Teufel legt uit. "Deze bevindingen kunnen als basis dienen om bepaalde ziekteverwekkers in de toekomst beter te bestrijden of om met biotechnologische methoden nieuwe troponverbindingen te verkrijgen."