Colibactina, um agente tóxico produzido por bactérias intestinais, incluindo certas cepas de E. Coli, e pensado para contribuir para o câncer de cólon, é montado por meio de uma transformação química nunca vista antes, de acordo com a pesquisa da Northwestern Medicine publicada em Nature Chemical Biology .
Antes dessas descobertas, muitos dos mecanismos por trás da montagem molecular da colibactina eram amplamente desconhecidos. O processo recém-descoberto envolve um papel surpreendente para uma substância química chamada cofator enzimático.
"Normalmente, cofatores ajudam as enzimas a alcançar a catálise, mas eles geralmente não se envolvem nisso, "disse o co-autor do estudo Neil Kelleher, PhD, Professor de Medicina da Divisão de Hematologia e Oncologia.
Este cofator, chamado S-adenosilmetionina (SAM), geralmente doa um grupo metil para uma enzima. Nesse caso, a colibactina pegou aquele grupo metil mais átomos adicionais para usar como blocos de construção na montagem de si mesma.
"Esta é uma transformação enzimática surpreendentemente nova na natureza, "Kelleher disse." É como a evolução criou essa genotoxina, e só agora estamos descobrindo os detalhes reais de como este pequeno anel engraçado de três membros é criado. "
Aprender mais sobre como a colibactina se forma é a chave para o desenvolvimento de intervenções, Kelleher disse.
"Quanto mais você sabe sobre os mecanismos subjacentes, quanto mais específica sua estratégia pode ser, " ele disse.
Sequenciamento de genomas fúngicos para descoberta de drogas
As investigações genômicas de Kelleher também resultaram no desenvolvimento de uma nova plataforma para a análise de genomas de fungos, que tem o potencial de produzir dezenas de novas moléculas bioativas que um dia poderiam ser desenvolvidas em novos medicamentos.
Publicado anteriormente em Nature Chemical Biology , o estudo multi-site da plataforma, chamados de cromossomos fúngicos artificiais e pontuação metabólica (FAC-MS), mostrou que a abordagem tem potencial para revigorar a descoberta de medicamentos naturais.
A tecnologia FAC divide o genoma do fungo em segmentos de DNA do tamanho de uma megabase, que contêm agrupamentos de genes biossintéticos inteiros que estão associados a metabólitos especializados. Esses metabólitos representam um enorme reservatório inexplorado de drogas potenciais, de acordo com o estudo. Como o FAC-MS analisa o genoma, os cientistas não apenas obtêm os metabólitos, mas também os genes que os criaram, dando aos cientistas a capacidade de dimensionar ou alterar os novos compostos.
"É uma área de hibernação que está prestes a explodir, "disse Kelleher, também o diretor da Northwestern Proteomics e professor de Bioquímica e Genética Molecular.
