Recherche dans le International Journal of Bioinformatics Research and Applications a étudié la chimie et le comportement d'un produit naturel utile fabriqué par la pervenche de Madagascar (Catharanthus roseus Bunge). Le travail pourrait élargir le répertoire d'un domaine croissant de la science chimique - la biotransformation - dans lequel la machinerie moléculaire de la nature est utilisée pour construire et modifier de nouveaux composés en laboratoire.

De nombreux produits naturels, par définition des composés chimiques fabriqués par des organismes vivants, ont une activité physiologique et ont été isolés de leur source et étudiés et développés en produits pharmaceutiques. En effet, environ deux médicaments sur cinq ont pour origine des produits naturels. Généralement, cependant, le produit chimique actif dans un organisme vivant est modifié dans un but particulier ou un profil de médicament avec une activité différente et plus ciblée dans une maladie, et moins d'effets secondaires ou moins nocifs, par exemple. En outre, la modification d'un produit naturel est souvent une condition préalable à la fabrication d'un nouveau produit pharmaceutique suffisamment différent pour qu'une demande de brevet puisse être déposée avec succès et qu'un médicament soit mis sur le marché de manière rentable.

Au cours des dernières décennies, les chimistes ont trouvé des moyens d'utiliser des enzymes pour modifier des produits naturels et, à leur tour, ils ont trouvé des moyens de modifier des enzymes pour les faire fonctionner différemment et leur permettre de traiter des produits naturels et d'autres molécules de différentes manières pour générer des molécules moléculaires sans précédent. la diversité. N'importe laquelle de ces énormes quantités de nouvelles molécules pourrait avoir une activité physiologique qui pourrait être utile dans le traitement de maladies et de troubles particuliers.

Piotr Szymczyk, Grażyna Szymańska, Małgorzata Majewska, Izabela Weremczuk-Jeżyna, Michał Kołodziejczyk, Kamila Czarnecka, Paweł Szymański et Ewa Kochan de l'Université médicale de Łódź, à Łódź, en Pologne, ont étudié une partie de la machinerie moléculaire de la nature, une enzyme connue sous le nom de C. roseus strictosidine β-D-glucosidase. Les enzymes sont des protéines qui agissent sur de petites molécules, leurs substrats, et convertissent ce substrat en une autre molécule utilisée par l'organisme vivant. L'équipe rapporte la structure de cette enzyme de la pervenche en mettant l'accent sur la poche de sa structure moléculaire qui se lie au substrat, le site actif de l'enzyme.

L'équipe a construit un modèle informatique de l'enzyme pervenche à l'aide du logiciel Discovery Studio 4.1 et un modèle pour l'enzyme basé sur une autre enzyme connue à partir d'une β-glucosidase trouvée dans le riz, qu'ils ont modifiée pour correspondre aux détails connus de l'enzyme pervenche. Ils pourraient ensuite utiliser un deuxième programme informatique - un algorithme appelé CDOCKER - pour voir comment différents substrats chimiques interagiraient avec le site actif de l'enzyme modèle de la pervenche. Ils ont testé sur le substrat naturel une molécule connue sous le nom de strictosidine et une seconde substance chimique D-glucono 1,5-lactone. Cette dernière molécule est connue pour se lier à l'enzyme et inhiber son activité. Le processus d'amarrage dans lequel le substrat est placé dans le site actif, comme une clé dans une serrure, a ensuite permis à l'équipe d'affiner la structure de l'enzyme pervenche pour rapprocher les détails fins du modèle de ceux observés dans la nature. Pour ce faire, un logiciel de dynamique moléculaire a été utilisé.

En fin de compte, les travaux étendent ce que l'on savait auparavant sur l'enzyme pervenche et pourraient permettre aux scientifiques de la modifier de manière à agir sur d'autres substrats. Avant cela cependant, étant donné que le produit naturel strictosidine lui-même est une matière première utile pour un large éventail de molécules différentes, les travaux ouvrent de nouvelles voies pour travailler avec ce produit naturel. + Explorer plus loin

Les chercheurs explorent les enzymes qui utilisent un cation, et non l'addition d'oxygène, pour déclencher des réactions