Bakterier kan skydda sig mot angrepp av fria radikaler med hjälp av specifika naturliga produkter i deras membran. Biosyntesen av ett av de vanligaste skyddspigmenten som också kan vara av intresse för medicin- och kosmetikindustrin har nu upptäckts av forskare från Goethe-universitetet och TU München.

Arylpolyener är gula pigment som produceras av bakterier som lever i vitt varierande miljöer som jord, människans tarmar eller andra ekologiska nischer. Inbäddad i bakteriens membran, de tjänar som skydd mot oxidativ stress eller reaktiva syreämnen. Den senare kan skada cellerna när den väl kommer in i bakteriecellen.

Även om det tidigare var känt vilka proteiner som var ansvariga för bildandet av arylpolyener, det var oklart hur de producerade de gula pigmenten. Forskargruppen Molecular Biotechnology ledd av professor Helge Bode (Goethe University Frankfurt), arbetar i samarbete med forskargruppen som leds av adjunkt Nina Morgner (Kemiska fakulteten vid Goethe-universitetet) och professor Michael Groll (Münchens tekniska universitet), kunde rekonstituera biosyntesen av arylpolyener i provröret och därmed belysa funktionen av individuella biosyntessteg.

"Arylpolyeners antioxidativa egenskaper liknar karotenoidernas, men produceras helt annorlunda, " säger Gina Grammbitter, som undersökte detta system som en del av hennes doktorandarbete. "Dess biosyntes är mycket lik bildningen av fettsyror, men uppvisar också oväntade skillnader, ", tillägger Nina Morgner. "Tillsammans med Michael Grolls grupp, vi kunde identifiera ovanliga komplex av de involverade proteinerna och bestämma deras struktur."

Som forskarna visar i det aktuella numret av Journal of the American Chemical Society , arylpolyener produceras via en ny biosyntesväg och är förmodligen lokaliserade direkt i bakteriens membran. Dock, arylpolyener är bara en del av en mycket större naturprodukt:"Det som fortfarande saknas är bildningen och strukturen av denna övergripande struktur, " förklarar Gina Grammbitter, som just nu arbetar med just denna fråga.

Forskningen på detta område fortsätter. Nästa steg är att undersöka interaktionen mellan de enskilda enzymerna och arylpolyenernas roll, t.ex. i människors mikrobiomet. På grund av deras antioxidationsegenskaper, arylpolyener kan också vara av intresse för den kosmetiska industrin.