p Os cientistas que se especializam no estudo da coreografia átomo por átomo de enzimas revelaram novos insights sobre a função da isopenicilina N sintase, uma enzima necessária para produzir alguns dos antibióticos mais importantes do mundo. p A equipe de cientistas da Universidade de Oxford, Diamond Light Source e Berkeley Lab usaram uma combinação de métodos de raios-X para gerar um storyboard de ação mostrando como a isopenicilina N sintase remodela uma molécula precursora linear em uma molécula de anel duplo distinta. Esta molécula de dois anéis é o modelo estrutural inicial para uma grande classe de moléculas complexas com propriedades antibióticas conhecidas como beta-lactâmicos.

p "A penicilina é um dos primeiros antibióticos descobertos e ainda é amplamente utilizado, mas o processo biológico que é responsável pela formação da penicilina e antibióticos cefalosporina relacionados não é completamente compreendido, "disse Jan Kern, um cientista da equipe do Berkeley Lab e um dos principais autores do novo estudo. "Usamos nossa abordagem de 'filme molecular' para tirar instantâneos da enzima enquanto ela reage com seu substrato e oxigênio molecular, e agora podemos entender melhor os primeiros passos dessa reação de fechamento do anel. "

p De acordo com Kern, os novos detalhes ajudarão os cientistas a modificar a isopenicilina N sintetase para sintetizar outros novos antibióticos e também terão implicações para a compreensão do mecanismo de reação de um grupo maior de enzimas relacionadas, incluindo aqueles envolvidos no reparo de DNA / RNA e a resposta do tecido humano ao baixo oxigênio.

p A abordagem da equipe combina dados cristalográficos e espectroscópicos de raios-X para examinar o movimento de átomos específicos em diferentes pontos de tempo em uma reação. No caso da isopenicilina N sintase, os cientistas estudaram como um átomo de ferro no sítio ativo da enzima interage com o oxigênio molecular (O ₂ ) para catalisar a reação de formação do anel. Os dados foram coletados na Diamond Light Source, No Reino Unido; a Sub Angstrom Compact Light Source no Japão e a Linac Coherent Light Source (LCLS) no SLAC National Accelerator Laboratory.

p O estudo foi publicado em Avanços da Ciência .