Muchos productos naturales importantes como los antibióticos, Los inmunosupresores y los medicamentos contra el cáncer se derivan de microorganismos. Estos productos naturales son a menudo pequeñas proteínas o péptidos generados en la célula por enzimas NRPS similares a una fábrica de automóviles moderna:en cada estación, Se agregan partes adicionales a la estructura básica hasta que finalmente, un automóvil terminado sale de la fábrica. Con respecto al NRPS, se incorpora y procesa un aminoácido específico en cada estación (módulo), y emergen péptidos completos que pueden ser lineales, cíclico o modificado de otro modo, incluidos los aminoácidos inusuales.

Para péptidos más grandes, varias enzimas NRPS, o "líneas de ensamblaje", pueden operar sucesivamente. El orden en el que esto sucede se determina mediante el acoplamiento de dominios. Estas son pequeñas regiones al final de las líneas de ensamblaje que se conectan a la siguiente enzima NRPS como una llave en una cerradura. Aunque los principios básicos de estas interacciones NRPS se conocen desde hace mucho tiempo, se desconocía la estructura de los dominios de acoplamiento. Ahora, los grupos de investigación liderados por el profesor Jens Wöhnert del Instituto de Biociencias Moleculares y el profesor Helge Bode de Biotecnología Molecular de la Universidad Goethe han descrito su estructura.

"Pudimos determinar las estructuras de los dominios de acoplamiento individuales y, por primera vez, también un par de dominios de acoplamiento NRPS, "explica Carolin Hacker, quien es un Ph.D. estudiante del grupo de Jens Wöhnert. Esto permitió aclarar las reglas para la interacción de los dominios de atraque y cambiarlas de tal manera que se generen nuevos productos naturales, "dice Xiaofeng Cai, investigadora postdoctoral en el grupo de Helge Bode.

"Estamos apenas al comienzo de nuestra investigación:necesitamos estructuras de dominios de acoplamiento adicionales y estructuralmente diversos para que, al final, podamos utilizarlos como bloques de construcción. Nuestro objetivo es conectar varias vías de biosíntesis y crear sustancias totalmente nuevas", explica Wöhnert. . "La naturaleza ha sido bastante inventiva en esta área, y aparentemente existen numerosas formas diferentes de mediar en la interacción de estos complejos, "añade Bode.

La investigación en esta área continúa en ambos grupos como parte del clúster de investigación de LOEWE MegaSyn. Los primeros resultados sobre las estructuras de dominios de acoplamiento adicionales son bastante prometedores.