Los químicos sintetizan un antibiótico común

Los investigadores han sintetizado el antibiótico nisina, y han determinado su estructura cristalina y el mecanismo que controla su actividad enzimática anti-bacteriana.

La nisina es un péptido policíclico inhibitorio con 34 residuos de aminoácidos y se usa como un preservativo en alimentos. Contiene los aminoácidos raros lantionina, metillantionina, dehidroalanina, y ácido dehidro-amino-butírico. Estos aminoácidos especiales son sintetizados mediante modificaciones post-translacionales. En estas reacciones, un péptido de 57 aminoácidos sintetizado en el ribosoma es convertido en el péptido final. Los aminoácidos insaturados se originan a partir de serina y treonina.

La nisina es producida por fermentación usando la bacteria, Lactococcus lactis. Comercialmente se obtiene a partir de sustratos naturales incluyendo la leche y no se sintetiza químicamente. Se usa en la producción de quesos procesados para aumentar el período de almacenamiento suprimiendo la descomposición por bacterias Gram-positivas y bacterias patógenas. Debido a su espectro altamente selectivo de actividad, también se usa como un agente en medios microbiológicos para el aislamiento de bacterias Gram-negativas, levaduras y mohos.

Investigadores en la Universidad de Illinois (Urbana-Champaign, EUA) usaron una sola enzima ciclasa para recrear el proceso sintético que ocurre normalmente en L. lactis. Los resultados publicados en la edición de Marzo 10, 2006 de la revista "Science” revelaron que la enzima NisC (nisina ciclasa) cataliza la formación de diez enlaces químicos nuevos en una forma estereoquímica definida, generando cinco anillos tioéter característicos, necesarios para la actividad biológica de la nisina.

"A pesar de todo el progreso en química sintética, no nos acercamos a poder hacer un compuesto como la nisina de manera efectiva”, dijo el autor contribuyente, el Dr. Wilfred A. van der Donk, profesor de química en la Universidad de Illinois. Los químicos sintéticos del pasado necesitaron 67 pasos para hacerlo, mientras que la naturaleza apenas usa dos enzimas. Una de estas es la ciclasa cuya actividad hemos demostrado en este artículo”.



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University of Illinois