Biosíntesis de los pigmentos protectores de arilpolienos amarillos a partir de precursores simples que están muy extendidos en las bacterias. Crédito:Maximilian Schmalhofer
Las bacterias pueden protegerse del ataque de los radicales libres utilizando productos naturales específicos en sus membranas. Investigadores de la Universidad Goethe y TU Munich han descubierto la biosíntesis de uno de los pigmentos protectores más comunes que también podría ser de interés para las industrias médica y cosmética.
Los aril polienos son pigmentos amarillos producidos por bacterias que viven en entornos muy variados, como el suelo, los intestinos humanos u otros nichos ecológicos. Incrustado en la membrana de las bacterias, sirven como protección contra el estrés oxidativo o especies reactivas de oxígeno. Este último puede dañar las células una vez que ingresa a la célula bacteriana.
Aunque se conocía previamente qué proteínas eran responsables de la formación de aril polienos, no estaba claro cómo producían los pigmentos amarillos. El grupo de investigación Biotecnología Molecular dirigido por el profesor Helge Bode (Universidad Goethe de Frankfurt), trabajando en colaboración con el grupo de investigación dirigido por la profesora adjunta Nina Morgner (Facultad de Química de la Universidad Goethe) y el profesor Michael Groll (Universidad Técnica de Munich), fue capaz de reconstituir la biosíntesis de aril polienos en el tubo de ensayo y así dilucidar la función de los pasos de biosíntesis individuales.
"Las propiedades antioxidantes de los aril polienos son similares a las de los carotenoides, pero se producen de manera completamente diferente, "dice Gina Grammbitter, quien investigó este sistema como parte de su trabajo de doctorado. "Su biosíntesis es muy similar a la formación de ácidos grasos, pero también presenta diferencias inesperadas, ", añade Nina Morgner." Junto con el grupo de Michael Groll, pudimos identificar complejos inusuales de las proteínas involucradas y determinar su estructura ".
Como demuestran los investigadores en el número actual de la Revista de la Sociedad Química Estadounidense , Los arilpolienos se producen a través de una nueva vía de biosíntesis y presumiblemente se localizan directamente en la membrana de las bacterias. Sin embargo, Los arilpolienos son solo parte de un producto natural mucho más grande:"Lo que todavía falta es la formación y estructura de esta estructura general, "explica Gina Grammbitter, que está trabajando actualmente exactamente en este tema.
Continúan las investigaciones en este campo. El siguiente paso es investigar la interacción de las enzimas individuales y el papel de los aril polienos, p.ej. en el microbioma de los humanos. Debido a sus propiedades antioxidantes, Los arilpolienos también pueden ser de interés para la industria cosmética.