Ученые из Канады и США идентифицировали ранее неизвестный бактериальный фермент, который может производить новый тип полисахарида, похожий на биополимер хитин. Новая молекула является биоразлагаемой и может найти применение в доставке лекарств, тканевой инженерии и других биомедицинских приложениях, передает EurekAlert!. Подробно открытие описано в журнале ACS Central Science. 

Нити сахаров – полисахариды – являются самыми распространенными биополимерами на Земле. Благодаря своим универсальным и экологически безопасным свойствам эти молекулы могут в конечном итоге заменить некоторые пластмассы. Идентичность отдельных молекул сахара в цепи и то, как они связаны друг с другом, заставляют их функционировать по-разному. Ферменты, известные как гликозидфосфорилазы, могут расщеплять определенные полисахариды или создавать новые, в зависимости от условий реакции. Например, один из таких ферментов производит хитин, основной компонент экзоскелета членистоногих и клеточных стенок грибов. В этой работе ученые попытались найти подобные, ранее неизвестные природные ферменты, которые могли бы создавать новые типы полисахаридов.

Исследователи смогли определить фермент гликозидфосфорилазу у бактерий Acholeplasma Laidlawii, которые часто загрязняют лабораторные клеточные культуры. Команда выделила и очистила фермент, обнаружив, что он может синтезировать новый тип полисахарида, который ученые назвали ахолетином. Новый биополимер близок по составу к хитину и полисахариду, образующему биопленку, но его молекулы сахара связаны друг с другом иначе, чем у этих известных биополимеров. Команда определила кристаллическую структуру гликозидфосфорилазы.

Таким образом, исследователи могли бы использовать этот фермент как мишень, чтобы предотвратить заражение клеточной культуры бактериями, а также использовать его для создания нового биополимера. По словам исследователей, ахолетин обладает широким потенциалом в качестве нового типа биосовместимого, биоразлагаемого материала.

[Фото: ADAPTED FROM ACS CENTRAL SCIENCE 2022]