Les micro-organismes génèrent toutes sortes de matériaux qui pourraient servir d'agents potentiels pour lutter contre les bactéries et les champignons. Une équipe de recherche internationale a identifié et optimisé les enzymes qui peuvent générer spécifiquement un certain groupe fonctionnel de ces substances naturelles, élargissant à leur tour la boîte à outils des agents potentiels.
Les chercheurs, dirigés par le professeur Sandy Schmidt (Université de Groningen, Pays-Bas) et le professeur Dirk Tischler (Ruhr University Bochum, Allemagne), signalent leurs résultats dans la revue Catalyse ACS.
Les bactéries et autres micro-organismes génèrent une gamme de substances qui ne sont pas nécessaires à leur survie. Cependant, ces «métabolites secondaires» leur offrent des avantages environnementaux. Par exemple, ils aident à la communication ou à la défense contre d'autres organismes.
« L'étendue de ces composés est loin d'être pleinement comprise », explique Tischler. Les chercheurs espèrent pouvoir utiliser ces substances naturelles comme composés bioactifs dans les médicaments, ou comme plan pour synthétiser de nouveaux agents.
« La pénicilline est l'un de ces métabolites secondaires », précise Tischler.
Efficace contre les champignons et certaines bactéries
Les Kutznerides sont particulièrement intéressants, qui sont efficaces contre certains champignons ainsi que les bactéries à Gram positif. Leur efficacité est déterminée par des groupes fonctionnels. L'équipe de recherche se concentre actuellement sur Kutznerides, dont le groupe fonctionnel contient une liaison entre deux atomes d'azote. Les experts appellent ce groupe fonctionnel comme l'hydrazine.
« Ces composés se produisent dans la nature », explique Tischler. « Mais nous avons pu les influencer et leur environnement de manière ciblée. »
Les chercheurs ont identifié des enzymes précédemment inconnues qui initient la liaison azote-azote et relient les atomes. Ils ont en outre optimisé les enzymes via la mutagenèse afin qu'ils puissent convertir différents substrats. Après cela, les différentes enzymes ont été consolidées en cascade.
« Nous avons pu montrer que des substrats non naturels pouvaient être convertis en structures cycliques cycliques à 5 et 6 anneaux, y compris une liaison azote-azote », rapporte Tischler.
Dans certains cas, un centre chiral qui est crucial pour les synthèses ultérieures de substances pharmaceutiques a été insérée.
