Ulusal Tayvan Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, Bacillus subtilis’ten fosfat gruplarını çok çeşitli fenolik moleküllere verimli bir şekilde bağlayan ve geleneksel kimyasal fosforilasyon yöntemlerine sürdürülebilir ve hassas bir alternatif sunan çok yönlü bir enzim keşfettiler. Bu atılım, ilaç çözünürlüğünü artırmak ve daha etkili nutrasötikler ve ön ilaçlar geliştirmek için daha yeşil bir yol sunar.
Çalışma şurada yayınlandı ACS kataliz.
Flavonoidler, stilbenoidler ve curcuminoidler gibi birçok doğal bileşik umut verici biyolojik aktiviteler gösterir, ancak suda zayıf çözünür. Bu, vücuttaki emilimlerini sınırlar. Bu bariyerin üstesinden gelmenin kanıtlanmış bir yolu, çözünürlüğü ve biyoyararlanımı büyük ölçüde artıran bir fosfat grubu eklemektir. Bununla birlikte, mevcut kimyasal yaklaşımlar karmaşıktır ve genellikle hassasiyetten yoksundur.
Prof. Nan-Wei SU liderliğindeki araştırma ekibi, fenolik fosfat sentetaz (BSPPS) adı verilen yeni bir enzim belirledi. Dikkat çekici bir şekilde, bu tek enzim, flavonoidler, kalkonlar, stilbenoidler, antraquinones, coumarins, kumestanlar ve curcuminoidler dahil olmak üzere 30’dan fazla farklı doğal bileşiği fosforile edebildi.
“Bu, ilk kez bu kadar çeşitli doğal fenolik yapıları ele alabilen bir fosforilasyon enzimi gördük.” “Bakterilerin bu stratejiyi çevrelerindeki fenolik bileşikleri metabolize etmek için kullanabileceğini düşündürmektedir.”
Nasıl çalışır ve neden önemlidir
Araştırmacılar ayrıca BSPP’lerin nasıl çalıştığını açıkladılar: iki aşamalı bir rölede, enzim ATP’den bir pirofosfat alır, kısaca bir histidin bölgesinde tutar, bir fosfatın gitmesine izin verir ve sonra diğerini fenolik bileşiğe geçirir. Biyoinformatik analizler, BSPP’lerin bakteri genomlarında yaygın olarak dağılmış daha önce keşfedilmemiş bir enzim ailesine ait olduğunu göstermektedir, bu da benzer birçok biyokatalizörün keşfedildiğini düşündürmektedir.
BSPP’ler, çözünür polifenol türevleri yapmak için biyokatalitik bir yol sağlayarak fosfat ön ilaçlarının gelişimini basitleştirebilir ve yeni nesil nutrasötiklerin tasarlanmasına yardımcı olabilir.
“Bu enzimleri kullanarak, vücutta daha iyi çalışan ilaçlar ve takviyeler yaratmak için daha yeşil, daha seçici bir yol öngörebiliriz” diyor Prof.
