Bakterier som finns i jorden kan innehålla en potentiell spelväxlare för läkemedelsdesign. En ny studie från Scripps Research, publicerad idag i Naturkommunikation , föreslår att forskare kan bygga bättre läkemedel genom att lära av bakteriehärledda molekyler som kallas tiokarboxylsyror.

Fyndet kommer från Ben Shen, Ph.D., och hans kollegor på Florida campus för Scripps Research. Teamet undersöker "naturliga produkter" tillverkade av organismer som jordlevande bakterier.

"Vi använder naturprodukter som en inspiration för kemi, biologi och upptäckt av läkemedel, "säger Shen, professor och medordförande för Institutionen för kemi vid Scripps Research.

Tiokarboxylsyror fångade Shens uppmärksamhet på grund av deras sällsynta natur och likhet med laboratorietillverkade molekyler som kallas karboxylsyror. Karboxylsyror är bra "stridsspetsar" eftersom de kan ta sig an biologiska mål, gör dem till en viktig ingrediens i många antibiotika, hjärtsjukdomsmedicin, och mer.

Shen och hans kollegor tittade närmare på två naturprodukter, platensimycin och platencin, som har undersökts omfattande som potentiella antibiotika. Till stor förvåning, platensimycin och platencin, som har varit kända i över ett decennium för att vara karboxylsyror, tillverkas faktiskt av bakterier som tiokarboxylsyror.

Forskarna avslöjade, för första gången, de exakta generna, och enzymerna de kodar för, som bakterier använder för att skapa tiokarboxylsyror.

Därifrån, forskarna bestämde sig för att testa om naturgjorda tiokarboxylsyror också skulle kunna fungera som biologiska stridsspetsar. Forskarna upptäckte att som antibiotika, platensimycin och platencin tiokarboxylsyror verkade binda till deras biologiska mål ännu bättre än deras karboxylsyra motsvarigheter.

"Det var spännande att se, "Shen säger." Vi har nu identifierat tiokarboxylsyror som naturliga produkter som kan användas som läkemedel, och tiokarboxylsyror som stridsspetsar bör också vara tillämpliga på konstgjorda läkemedel. "

Intressant, tiokarboxylsyror verkar ha gömt sig i synlig syn. Molekylerna ansågs vara sällsynta och har hittills inte uppskattats som en familj av naturprodukter. Tack vare de nuvarande fynden, forskarna vet nu hur dessa produkter tillverkas i naturen. Vid sökning i databaser med bakteriella genomer, forskarna fann att många bakterier runt om i världen har gener för att producera tiokarboxylsyror.

"Det är många, många tiokarboxylsyra naturliga produkter som väntar på att upptäckas, gör dem till en skattkista av potentiella nya läkemedelsledningar eller droger, säger Shen.