Många viktiga naturliga produkter som antibiotika, immunsuppressiva medel och cancerläkemedel härrör från mikroorganismer. Dessa naturprodukter är ofta små proteiner eller peptider som genereras i cellen av NRPS -enzymer som liknar en modern bilfabrik:Vid varje station, ytterligare delar läggs till i grundstrukturen tills slutligen, en färdig bil lämnar fabriken. När det gäller NRPS, en specifik aminosyra införlivas och bearbetas vid varje station (modul), och kompletta peptider dyker upp som kan vara linjära, cyklisk eller på annat sätt modifierad, inklusive ovanliga aminosyror.

För större peptider, flera NRPS-enzymer - eller "sammansättningslinjer" - kan fungera successivt. Ordningen i vilken detta sker bestäms av dockningsdomäner. Dessa är små områden i slutet av löpande band som ansluter till nästa NRPS -enzym som en nyckel i ett lås. Även om de grundläggande principerna för dessa NRPS-interaktioner har varit kända under lång tid, strukturen för dockningsdomänerna var okänd. Nu, forskargrupperna under ledning av professor Jens Wöhnert från Institutet för molekylär biovetenskap och professor Helge Bode från Molecular Biotechnology vid Goethe-universitetet har beskrivit sin struktur.

"Vi kunde bestämma strukturerna för individuella dockningsdomäner och, för första gången, ett NRPS dockningsdomänpar också, " förklarar Carolin Hacker, som är doktorand. elev i Jens Wöhnerts grupp. "Detta gjorde det möjligt att förtydliga reglerna för interaktionen mellan dockningsdomänerna och att ändra dem på ett sådant sätt att nya naturliga produkter kommer att genereras, " säger Xiaofeng Cai, postdoktor i Helge Bodes grupp.

"Vi är bara i början av vår forskning:Vi behöver strukturer av ytterligare och strukturellt olika dockningsdomäner så att vi i slutändan kan använda dem som byggstenar. Vårt mål är att ansluta olika biosyntesvägar och skapa helt nya ämnen" förklarar Wöhnert . "Naturen har varit ganska uppfinningsrik på det här området, och det finns tydligen många olika sätt att förmedla interaktionen mellan dessa komplex, " tillägger Bode.

Forskningen inom detta område fortsätter i båda grupperna som en del av LOEWE-forskningsklustret MegaSyn. De första resultaten om strukturerna för ytterligare dockningsdomäner är ganska lovande.