Nuovi agenti con l'estrazione del genoma e la mutagenesi
Un gruppo di ricerca tedesco-olandese ha ampliato il kit di strumenti per potenziali farmaci
I microrganismi generano ogni sorta di materiali che potrebbero servire come potenziali agenti per combattere batteri e funghi. Un gruppo di ricerca internazionale ha identificato e ottimizzato degli enzimi in grado di generare in modo specifico un determinato gruppo funzionale di queste sostanze naturali, ampliando così la gamma di potenziali agenti. I ricercatori, guidati dal professor Sandy Schmidt (Università di Groningen, Paesi Bassi) e dal professor Dirk Tischler (Ruhr University Bochum, Germania), hanno riportato i loro risultati sulla rivista ACS Catalysis dell'11 maggio 2025.
I batteri e altri microrganismi generano una serie di sostanze non necessarie per la loro sopravvivenza. Tuttavia, questi "metaboliti secondari" forniscono loro benefici ambientali. Ad esempio, aiutano a comunicare o a difendersi da altri organismi. "La portata di questi composti è ben lungi dall'essere pienamente compresa", afferma Dirk Tischler. I ricercatori sperano di poter utilizzare queste sostanze naturali come composti bioattivi nei farmaci o come base per sintetizzare nuovi agenti. "La penicillina è uno di questi metaboliti secondari", chiarisce Tischler.
Efficace contro funghi e alcuni batteri
Di particolare interesse sono i kutzneridi, efficaci contro alcuni funghi e batteri Gram-positivi. La loro efficacia è determinata dai gruppi funzionali. Il team di ricerca si sta concentrando sui kutzneridi il cui gruppo funzionale contiene un legame tra due atomi di azoto. Gli esperti chiamano questo gruppo funzionale idrazina.
"Questi composti sono presenti in natura", spiega Tischler. "Ma siamo stati in grado di influenzare loro e il loro ambiente in modo mirato". I ricercatori hanno identificato enzimi precedentemente sconosciuti che avviano il legame azoto-azoto e collegano gli atomi. Hanno poi ottimizzato gli enzimi tramite mutagenesi in modo che potessero convertire diversi substrati. Successivamente, i vari enzimi sono stati consolidati in una cascata. "Siamo riusciti a dimostrare che substrati non naturali possono essere convertiti in strutture ad anello ciclico a 5 e 6 anelli che includono un legame azoto-azoto", riferisce Tischler. In alcuni casi è stato inserito un centro chirale, fondamentale per le successive sintesi di sostanze farmaceutiche.
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