Un nuovo metodo per la derivatizzazione degli antibiotici è stato sviluppato dalla professoressa Dott.ssa Yvonne Mast, capo del Dipartimento di biorisorse per la bioeconomia e la ricerca sanitaria, e dal suo gruppo di lavoro presso l'Istituto Leibniz DSMZ-Collezione tedesca di microrganismi e colture cellulari.
Gli antibiotici sono composti importanti dal punto di vista medicinale spesso prodotti da microrganismi. Tali sostanze naturali hanno spesso una struttura chimicamente complessa e quindi possono essere difficili o addirittura impossibili da sintetizzare o modificare chimicamente mediante semisintesi. Tuttavia, l'adattamento di queste sostanze è spesso necessario per migliorarne l'efficacia o, come nel caso degli antibiotici, per conferire proprietà di rottura della resistenza.
La mutasintesi offre un'alternativa alla modificazione chimica o alla "derivatizzazione" delle sostanze. Questo approccio genera mutanti di microrganismi produttori di antibiotici, in cui i geni per i precursori degli antibiotici vengono inattivati, in modo che il microrganismo non possa più produrli.
"Nutrindo" i mutanti con preprodotti modificati (i derivati precursori), questi vengono poi incorporati nella molecola precursore dell'antibiotico, dando così luogo alla produzione di nuovi derivati antibiotici.
In uno studio recentemente pubblicato su RSC Chemical Biology , il gruppo di lavoro del Prof Mast descrive un nuovo approccio di mutasintesi alla derivatizzazione dell'antibiotico pristinamicina I. La pristinamicina è un antibiotico streptograminico utilizzato come farmaco di emergenza contro i patogeni resistenti.
"Abbiamo modificato la pristinamicina I sulla base del precursore dell'amminoacido fenilglicina mediante mutasintesi", spiega la ricercatrice di antibiotici Yvonne Mast.
"Ciò è stato possibile solo perché avevamo precedentemente identificato e caratterizzato funzionalmente i geni della biosintesi della fenilglicina, permettendoci di generare due nuovi derivati alogenati bioattivi della pristinamicina I nel nostro studio attuale."
"La novità di questo studio sta nel fatto che abbiamo accoppiato un processo di biotrasformazione alla mutasintesi, in cui il precursore derivato della fenilglicina è fornito da un ceppo batterico geneticamente modificato (ceppo di E. coli). Finora, questo è l'unico processo biotecnologico di nel suo genere, che abbiamo chiamato mutasintesi 2.0," afferma il Prof. Mast.
Ulteriori informazioni: Oliver Hennrich et al, Mutasintesi accoppiata alla biotrasformazione per la generazione di nuovi derivati della pristinamicina ingegnerizzando il residuo di fenilglicina, RSC Chemical Biology (2023). DOI:10.1039/D3CB00143A
Fornito da Leibniz-Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH
