Péptidos que son cadenas cortas de aminoácidos, desempeñan un papel vital en la salud y la industria con una amplia gama de usos médicos, incluidos los antibióticos, Medicamentos antiinflamatorios y anticancerígenos. También se utilizan en la industria cosmética y para mejorar el rendimiento deportivo. La alteración de la estructura de los péptidos naturales para producir compuestos mejorados es, por tanto, de gran interés para los científicos y la industria. Pero aún no se comprende claramente cómo funcionan las maquinarias que producen estos péptidos.

El profesor asociado Max Cryle del Biomedicine Discovery Institute (BDI) de la Universidad de Monash ha revelado un aspecto clave de la maquinaria de péptidos en un artículo publicado en Comunicaciones de la naturaleza hoy que proporciona una clave para el santo grial de la reingeniería de péptidos.

Los hallazgos harán avanzar el trabajo de su laboratorio en la reingeniería de los antibióticos glicopéptidos para contrarrestar la apremiante amenaza global que representa la resistencia a los antimicrobianos. y más ampliamente para mejorar las propiedades de los péptidos en general.

"Las maquinarias de síntesis de péptidos son a menudo líneas de montaje en gran parte modulares, con cada módulo compuesto por diferentes componentes. Cambiando lo que haces en estas líneas de montaje, es decir, péptidos con nuevas bioactividades, es un 'santo grial' en rediseño, ", Dijo el profesor asociado Cryle." Una de las cosas que intentamos comprender en este estudio fue de dónde proviene la selectividad de estas maquinarias:son muy selectivas para producir un péptido específico y comprender de dónde proviene esta especificidad es un poco complicado. misterio, " él dijo.

"Pudimos caracterizar estructuralmente una parte de dicha maquinaria que genera los enlaces dentro de los péptidos en una etapa que no se ha determinado previamente. Lo que mostramos es que estos dominios responsables del enlace de aminoácidos en péptidos no desempeñan un papel general en la selección de los aminoácidos durante este proceso ".

"Esta es una buena noticia desde el punto de vista de la reingeniería porque significa que no tenemos que preocuparnos por cambiar varias piezas de la maquinaria para hacer cambios de un solo aminoácido". solo tenemos que centrarnos en cambiar el componente básico que se incluye y eso es bastante prometedor ".

El profesor asociado Cryle dirigió un equipo multidisciplinario de científicos que utilizaron una variedad de técnicas para modelar las estructuras peptídicas, incluido el uso del sincrotrón australiano para cristalografía de rayos X junto con técnicas químicas y bioquímicas. Colaboró ​​con grupos en Canberra, Brisbane y Alemania, quienes ayudaron con el modelado computacional y la bioinformática.

"Nuestra capacidad para comprender las enzimas que producen péptidos naturales es clave para nuestra capacidad de producir mejores para abordar problemas como la resistencia a los antimicrobianos, ", dijo." Ahora podemos empezar a pensar en formas de cambiar la aceptación de la maquinaria de diferentes bloques de construcción y de esta manera podemos hacer nuevos péptidos con propiedades antibacterianas mejoradas, " él dijo.

En el futuro, una colaboración con el grupo del Dr. Evi Stegmann en la Universidad de Tübingen en Alemania ayudará a traducir los hallazgos de una solución de laboratorio teórica para eventualmente desarrollar una producción a escala comercial de antibióticos nuevos y mejorados, él dijo.