Molti importanti prodotti naturali come antibiotici, immunosoppressori e farmaci antitumorali derivano da microrganismi. Questi prodotti naturali sono spesso piccole proteine ​​o peptidi generati nella cellula da enzimi NRPS simili a una moderna fabbrica di automobili:ad ogni stazione, parti aggiuntive vengono aggiunte alla struttura di base fino a quando, infine, un'automobile completata lascia la fabbrica. Per quanto riguarda l'NRPS, un amminoacido specifico viene incorporato e processato in ogni stazione (modulo), e emergono peptidi completi che possono essere lineari, ciclico o altrimenti modificato, compresi gli amminoacidi insoliti.

Per peptidi più grandi, diversi enzimi NRPS, o "linee di assemblaggio", possono operare in successione. L'ordine in cui ciò avviene è determinato dai domini di ancoraggio. Queste sono piccole regioni alla fine delle linee di assemblaggio che si collegano al prossimo enzima NRPS come una chiave in una serratura. Sebbene i principi di base di queste interazioni NRPS siano noti da molto tempo, la struttura dei domini di attracco era sconosciuta. Ora, i gruppi di ricerca guidati dal professor Jens Wöhnert dell'Istituto di bioscienze molecolari e dal professor Helge Bode della biotecnologia molecolare dell'Università di Goethe ne hanno descritto la struttura.

"Siamo stati in grado di determinare le strutture dei singoli domini di attracco e, per la prima volta, anche una coppia di domini di aggancio NRPS, " spiega Carolin Hacker, chi è un dottorato di ricerca studente nel gruppo di Jens Wöhnert. "Ciò ha permesso di chiarire le regole per l'interazione dei domini di attracco e di modificarle in modo tale da generare nuovi prodotti naturali, "dice Xiaofeng Cai, ricercatore post-dottorato nel gruppo di Helge Bode.

"Siamo solo all'inizio della nostra ricerca:abbiamo bisogno di strutture di domini di aggancio aggiuntivi e strutturalmente diversi in modo che alla fine possiamo utilizzarli come elementi costitutivi. Il nostro obiettivo è collegare vari percorsi di biosintesi e creare sostanze totalmente nuove" spiega Wöhnert . "La natura è stata piuttosto fantasiosa in questo settore, e ci sono apparentemente numerosi modi diversi per mediare l'interazione di questi complessi, "aggiunge Bode.

La ricerca in questo settore continua in entrambi i gruppi come parte del cluster di ricerca LOEWE MegaSyn. I primi risultati sulle strutture di ulteriori domini di aggancio sono piuttosto promettenti.