Peptides, qui sont de courtes chaînes d'acides aminés, jouer un rôle vital dans la santé et l'industrie avec une vaste gamme d'utilisations médicales, y compris dans les antibiotiques, médicaments anti-inflammatoires et anticancéreux. Ils sont également utilisés dans l'industrie cosmétique et pour améliorer les performances sportives. La modification de la structure des peptides naturels pour produire des composés améliorés est donc d'un grand intérêt pour les scientifiques et l'industrie. Mais le fonctionnement des machines qui produisent ces peptides n'est toujours pas clairement compris.

Le professeur agrégé Max Cryle du Biomedicine Discovery Institute (BDI) de l'Université Monash a révélé un aspect clé de la machinerie peptidique dans un article publié dans Communication Nature aujourd'hui qui fournit une clé du Saint Graal de la réingénierie des peptides.

Les résultats permettront de faire avancer les travaux de son laboratoire dans la réingénierie des antibiotiques glycopeptides pour contrer la menace mondiale pressante posée par la résistance aux antimicrobiens, et plus largement à l'amélioration des propriétés des peptides en général.

"Les machines de synthèse de peptides sont souvent des chaînes d'assemblage largement modulaires, avec chaque module composé de différentes parties constitutives. Changer ce que vous faites dans ces chaînes de montage, C'est, des peptides aux nouvelles bioactivités, est un « Saint Graal » en refonte, " a déclaré le professeur agrégé Cryle. " L'une des choses que nous avons essayé de comprendre dans cette étude était d'où vient la sélectivité de ces machines - ils sont très sélectifs pour fabriquer un peptide spécifique et comprendre d'où vient cette spécificité est un peu un mystère, " il a dit.

"Nous avons pu caractériser structurellement une partie d'une telle machinerie qui génère les liens au sein des peptides à un stade qui n'a pas été déterminé auparavant. Ce que nous avons montré, c'est que ces domaines responsables de la liaison des acides aminés dans les peptides ne le font pas jouent un rôle général dans la sélection des acides aminés au cours de ce processus."

"C'est une bonne nouvelle du point de vue de la réingénierie car cela signifie que nous n'avons pas besoin de nous préoccuper de changer plusieurs pièces de la machinerie pour effectuer des changements d'acides aminés uniques, nous devons juste nous concentrer sur la modification du bloc de construction qui entre et c'est assez prometteur."

Le professeur agrégé Cryle a dirigé une équipe multidisciplinaire de scientifiques qui ont fait appel à diverses techniques pour modéliser les structures peptidiques, notamment en utilisant le synchrotron australien pour la cristallographie aux rayons X ainsi que des techniques chimiques et biochimiques. Il a collaboré avec des groupes à Canberra, Brisbane et l'Allemagne qui ont aidé à la modélisation informatique et à la bioinformatique.

« Notre capacité à comprendre les enzymes qui fabriquent les peptides naturels est essentielle à notre capacité à en produire de meilleures pour cibler des problèmes tels que la résistance aux antimicrobiens, " a-t-il dit. " Maintenant, nous pouvons réellement commencer à réfléchir aux moyens de changer l'acceptation par les machines de différents blocs de construction et de cette manière, nous pouvons fabriquer de nouveaux peptides avec des propriétés antibactériennes améliorées, " il a dit.

À l'avenir, une collaboration avec le groupe du Dr Evi Stegmann à l'Université de Tübingen en Allemagne aidera à traduire les résultats d'une solution de laboratoire théorique pour éventuellement développer une production à l'échelle commerciale d'antibiotiques nouveaux et améliorés, il a dit.