colibactine, un agent toxique produit par les bactéries intestinales, dont certaines souches d'E. Coli, et pensé pour contribuer au cancer du côlon, est assemblé via une transformation chimique jamais vue auparavant, selon la recherche de Northwestern Medicine publiée dans Nature Chimie Biologie .

Avant ces constatations, bon nombre des mécanismes à l'origine de l'assemblage moléculaire de la colibactine étaient en grande partie inconnus. Le processus récemment découvert implique un rôle surprenant pour un produit chimique appelé cofacteur enzymatique.

"Normalement, les cofacteurs aident les enzymes à réaliser la catalyse, mais ils ne s'en mêlent généralement pas, " a déclaré le co-auteur de l'étude Neil Kelleher, Doctorat, professeur de médecine à la Division d'hématologie et d'oncologie.

Ce cofacteur, appelé S-adénosylméthionine (SAM), donne généralement un groupe méthyle à une enzyme. Dans ce cas, la colibactine a pris ce groupe méthyle plus des atomes supplémentaires à utiliser comme éléments constitutifs pour s'assembler.

"Il s'agit d'une transformation enzymatique étonnamment nouvelle dans la nature, " a déclaré Kelleher. " C'est ainsi que l'évolution a créé cette génotoxine, et nous sommes en train de découvrir les vrais détails de la création de ce petit anneau amusant à trois membres."

En savoir plus sur la façon dont la colibactine se forme est essentiel pour développer des interventions, dit Kelleher.

"Plus vous en savez sur les mécanismes sous-jacents, plus votre stratégie peut être précise, " il a dit.

Séquençage de génomes fongiques pour la découverte de médicaments

Les recherches génomiques de Kelleher ont également abouti au développement d'une nouvelle plate-forme pour l'analyse des génomes des champignons, qui a le potentiel de produire des dizaines de nouvelles molécules bioactives qui pourraient un jour être développées en de nouveaux médicaments.

Précédemment publié dans Nature Chimie Biologie , l'étude multi-sites de la plateforme, appelés chromosomes artificiels fongiques et notation métabolique (FAC-MS), a montré que l'approche a le potentiel de revigorer la découverte de médicaments naturels.

La technologie FAC divise le génome fongique en segments d'ADN de la taille d'une mégabase, qui contiennent des grappes entières de gènes biosynthétiques associés à des métabolites spécialisés. Ces métabolites représentent un énorme réservoir inexploité de médicaments potentiels, selon l'étude. Parce que FAC-MS analyse le génome, les scientifiques obtiennent non seulement les métabolites mais les gènes qui les ont créés, donnant aux scientifiques la possibilité de mettre à l'échelle ou de modifier les nouveaux composés.

"C'est une zone d'hibernation prête à exploser, " dit Kelleher, également directeur de Northwestern Proteomics et professeur de biochimie et de génétique moléculaire.