La voie nouvellement découverte implique deux gènes qui facilitent la liaison de L-Glu à UDP-MurNAc-L-Ala, puis épimérise (isomérise) L-Glu à D-Glu. Crédit :Dairi T. et al., Journal de l'American Chemical Society, 15 mars, 2017
Les scientifiques ont découvert une voie biosynthétique unique pour le D-glutamate, un composant important de la paroi cellulaire des bactéries pathogènes, ce qui pourrait conduire au développement de médicaments et de produits chimiques agricoles.
Les parois cellulaires (peptideglycane) sont essentielles pour que les micro-organismes maintiennent l'intégrité cellulaire. L'équipe dirigée par le professeur Toru Dairi, de la Graduate School of Engineering de l'Université d'Hokkaido, axé sur la biosynthèse du D-Glutamate (Glu), qui est un composant des parois cellulaires. En général, Le D-Glu est fourni par une enzyme appelée racémases Glu. Mais l'équipe a découvert grâce à sa génomique comparative de divers micro-organismes que Xanthomonas oryzae - une bactérie pathogène qui fait blanchir les feuilles des plants de riz avant de tuer la plante - n'a pas de gènes Glu racemase.
Pour comprendre ce qui compense la pièce manquante, les chercheurs ont mené des expériences de clonage au fusil de chasse dans lesquelles les gènes de X. oryzae ont été introduits dans des mutants d'Escherichia coli qui ne peuvent pas produire de D-Glu. L'équipe a découvert que les deux gènes avaient créé une voie qui contournait le défaut, permettant la production de D-Glu. En général, D-Glu se lie à un complexe moléculaire appelé UDP-MurNAc-L-Ala, mais dans ce micro-organisme pathogène, L-Glu lié au complexe médié par l'un des deux gènes qu'ils ont identifiés. L'autre gène épimérise (isomérise) ensuite la L-Glu en D-Glu.
"Comme X.oryzae, d'autres bactéries pathogènes telles que Stenotrophomonas qui déclenchent des infections à l'hôpital pourraient également emprunter la voie nouvellement découverte. Nous espérons que la voie fournira de nouvelles cibles pour le développement de médicaments et de produits chimiques agricoles contre les bactéries, " dit Toru Dairi.