Muchos de los fármacos y medicamentos de los que dependemos hoy en día son productos naturales extraídos de microbios como bacterias y hongos. Dentro de estos microbios, los medicamentos son fabricados por diminutas máquinas naturales:megaenzimas conocidas como péptido sintetasas no ribosomales (NRPS). Un equipo de investigación dirigido por la Universidad McGill ha obtenido una mejor comprensión de las estructuras de los NRPS y los procesos mediante los cuales funcionan. Esta mejor comprensión de los NRPS podría permitir que las bacterias y los hongos se aprovechen para la producción de los nuevos compuestos deseados y conducir a la creación de nuevos antibióticos potentes. inmunosupresores y otras drogas modernas.

"Las NRPS son enzimas realmente fantásticas que toman moléculas pequeñas como aminoácidos u otros bloques de construcción de tamaño similar y las ensamblan en forma natural, biológicamente activo, compuestos potentes, muchas de las cuales son drogas, "dijo Martin Schmeing, Profesor asociado en el Departamento de Bioquímica de la Universidad McGill, y autor correspondiente del artículo que se publicó recientemente en Biología química de la naturaleza . "Un NRPS funciona como una línea de ensamblaje de fábrica que consta de una serie de estaciones de trabajo robóticas. Cada estación tiene flujos de trabajo de varios pasos y partes móviles que le permiten agregar un sustrato de bloque de construcción al fármaco en crecimiento, alargándolo y modificándolo, y luego pasarlo a la siguiente estación de trabajo pequeña, todo en la misma enorme enzima ".

El haz de luz ultraintensivo permite a los científicos ver proteínas

En su artículo presentado en la portada de la edición de mayo de 2020 de Biología química de la naturaleza , el equipo informa que visualiza un sistema mecánico NRPS utilizando la línea de luz CMCF en la fuente de luz canadiense (CLS). El CLS es un laboratorio nacional canadiense que produce los haces ultra intensos de rayos X necesarios para obtener imágenes de proteínas. ya que incluso las megaenzimas son demasiado pequeñas para verlas con cualquier microscopio óptico.

"Los científicos han estado entusiasmados durante mucho tiempo con el potencial de los NRPS de bioingeniería al identificar el orden de los bloques de construcción y reorganizar las estaciones de trabajo en la enzima para crear nuevos medicamentos, pero el esfuerzo rara vez ha tenido éxito, ", dijo Schmeing." Esta es la primera vez que alguien ha visto cómo estas enzimas transforman los cetoácidos en un bloque de construcción que se puede poner en un fármaco peptídico. Esto nos ayuda a comprender cómo los NRPS pueden utilizar tantos componentes básicos para fabricar los diferentes compuestos y terapias ".