كيف تتشكل الهياكل المعقدة للبوليكيتايدز

البوليكيتايدز، أو "عديدة الكيتايدات"، هي فئة كبيرة من الأيضات الثانوية التي أصبحت لا غنى عنها في الطب الحديث. وتتألف هذه الفئة من إنزيمات ضخمة، تسمى سينسيز بوليكيتايدز (polyketide synthases)، التي تحتوي على مواقع تحفيز متعددة، كل منها يمكن أن تغير من جزيئات البوليكيتايدز بطريقة مختلفة.

وتُظْهِر السلاسل الجانبية للبوليكيتايد، التي تتفرع من الجسم الرئيس للجزيئات، قدرًا كبيرًا من التنوع الهيكلي، لا يمكن تفسيره من خلال الوظائف التي تقوم بها "سينسيز بوليكيتايدز" بمفردها. ولكن تشير أبحاث أجريت مؤخرًا إلى أن فئة من الإنزيمات، تسمى crotonyl-CoA carboxylase-reductase (CCR)، يمكن أن يكون لها دور في زيادة البوليكيتايدز.

قام رولف مولر من جامعة سارلاند في ساربروكن بألمانيا، وفريق دولي من الباحثين، من بينهم شوان راشد من جامعة كويا، في كردستان، العراق، بفصل إنزيم CCR، يُطْلَق عليه hexylmalonyl-CoA synthase من نوعية بكتيريا الستربتوميسين JS360.

وهذا هو أول فريق يبلور الإنزيم المرتبط بركيزته، وهو الجزيء الصغير الذي يقوم البوليكيتايدز بتحفيزه بعد الإرتباط به. قام الفريق بعد ذلك باستخدام حيود الأشعة السينية؛ لتحديد هيكل الإنزيم على المستوى الذري، حيث أوضح بالضبط كيف يرتبط الإنزيم بركيزته. وقد نُشرت النتائج في مجلة Nature Chemical Biology.

وحددت الدراسة أيضًا اثنين من الأحماض الأمينية المسؤولة عن خصوصية الإنزيم بالنسبة إلى الركيزة.

ومن خلال خلق أشكال متحورة من الإنزيم، يوضح الباحثون أن هذين المركبان يلعبون دور أساسي في تثبيت ثاني أكسيد الكربون ، المطلوب لزيادة البوليكيتايدز.

وقال مولر: "نتائجنا يمكن أن تؤدي إلى وسائل لتغيير وتحسين البوليكيتايدز بصورة متأنية؛ من أجل التطبيق السريري. نحن الآن نجري دراسات ميكانيكية وطفرية للإنزيم."

اشترك للحصول على النشرة الإلكترونية المحدّثة كل أسبوعين لكي تبقى على اطلاع بكافة المستجدات على الموقع.