Wissenschaftler, die die Biosynthese und die Produktion von mikrobieller Naturstoffe haben jetzt ein besseres Verständnis des Prozesses durch in der Abteilung für Argonne National Laboratory in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern am Scripps Research Institute und der Rice University forschte.

Mit dieser neuen Informationen können Forscher nutzen, um die Biosynthesemaschinerie um natürliche Antibiotika und effektivere Krebs-Medikamente produzieren zu manipulieren.



Streptomyces sind gram-positive Bakterien, die im Boden leben. Diese Bakterien haben eine komplexe Stoffwechsel und sind dafür bekannt, natürliche Verbindungen herzustellen klinisch nützlich.

Enzymspezifität

Eine große Klasse von natürlichen Produkten Polyketide bekannt, einschließlich vieler Medikamente wie Erythromycin und Rapamycin, und eine vielversprechende Leitstrukturen und migrastatin oxazolomycin in dieser Studie berichtet, die signifikante antibakterielle zeigen, anti-Tumor-und Anti-Human Immunodeficiency Virus-Aktivität.

Diese Antibiotika werden von einer Reihe von Enzymen, die in Maschinen biosynthetischen Fließband artigen orchestriert synthetisiert.

Die Forscher in dieser Untersuchung konzentrierte sich auf das Verständnis der Spezifität des Enzyms, das für die Erzeugung der ausgedehnten strukturellen Unterschiede chemischer bekannt migrastatin, oxazolomycin und anderer Polyketide verantwortlich ist.

Andrzej Joachimiak Arbeit im BioScience-Geschäft der Argonne und war einer der Autoren, sagte:

"Wenn wir verstehen, die Spezifität dieser Verfahren, werden wir in der Lage, Enzyme zu entwerfen, um andere chemische Moleküle zu akzeptieren, das Öffnen der Tür zu neuen Behandlungen für einige unserer schwierigsten Krankheiten."

Enzymatische Line Assembly

Antibiotika werden durch eine Reihe von verschiedenen Enzymen, die Aktionen durchführen Streifen gebildet wird. Wissenschaftler versuchen, diese Moleküle chemisch zu modifizieren, um neue Medikamente mit verbesserten therapeutischen Eigenschaften zu schaffen.

Montage Enzym "Dazu müssen wir, um die Besonderheiten dieses Verständnis zu tun", "Dr. Ben Shen des Scripps Research Institute, sagte." Wir müssen wissen, welche Teil müssen wir uns fragen, und tun es in einer rationalen und spezifische, zu synthetisieren Die Verbindungen der Design. "

Manipulation von Enzymen, die die komplexen Reaktionen, die die Struktur des Naturprodukts, einige neue Verbindungen mit neuen biologischen Aktivitäten zu schaffen verändern katalysieren kann ein Schlüssel.

Credit: Joachimiak et. ein

Diese Arbeit wurde mit Hilfe von Advanced Protein Charakterisierung Fonds, die den medizinischen und biomedizinischen Forschung sehr geholfen getan, die Automatisierung der Produktion von Proteinen und Proteinkristalle - zwei Schlüsselschritte bei der Lösung der Struktur von Proteinen, zu verstehen, wie arbeiten und letztlich dazu beitragen, neue und wirksamere Medikamente zu identifizieren.

Proteine ​​sind langkettige Moleküle, die zurück zu falten sich selbst auf komplexe Weise mit vielen jener Falten dienen als Andockstellen in denen andere Moleküle - darunter auch aus Krankheitserreger - angreifen.

Proteinforschung die Struktur, sind Fragmente von DNA für ein Protein kloniert. Klone werden verwendet, um die Proteine, die isoliert sind, und unterschiedlicher chemischer Umgebung, in der Hoffnung, dass einer von ihnen wird Protein-Moleküle dazu zu bringen einen Kristalls ausgesetzt zu erzeugen.

Dies kann Tage, Wochen oder sogar Monate dauern. Aber wenn es der Fall ist, die Proteinmoleküle auszurichten, um eine Matrix von Wiederholung zu bilden.

Diese Konfiguration ermöglicht, sich wiederholenden Röntgenstrahlen von der Advanced

Jeremy R. Lohman et al.
Strukturelle und evolutionären Beziehungen von "AT-less" Typ I Polyketidsynthase Ketosynthasen
Proceedings of the National Academy of Sciences.