Les chaînes de sucres appelées polysaccharides sont les biopolymères les plus abondants sur Terre. En raison de leurs propriétés polyvalentes et respectueuses de l’environnement, ces molécules pourraient à terme remplacer certains plastiques.
Aujourd’hui, les chercheurs qui rapportent dans Sciences centrales de l’AEC ont identifié une enzyme bactérienne jusque-là inconnue qui peut fabriquer un nouveau type de polysaccharide, qui est similaire à la chitine biopolymère. La nouvelle molécule est biodégradable et pourrait être utile pour l’administration de médicaments, l’ingénierie tissulaire et d’autres applications biomédicales.
Une enzyme bactérienne (structure cristalline illustrée ici) fabrique un nouveau type de polymère biodégradable, l’acholétine, qui pourrait un jour trouver une utilisation dans l’administration de médicaments, l’ingénierie tissulaire ou d’autres applications. Crédit image : Adapté de ACS Central Science 2022, DOI : 10.1021/acscentsci.1c01570
Les polysaccharides jouent de nombreux rôles dans les organismes, et parce qu’ils sont biocompatibles et biodégradables, ces molécules sont des supports prometteurs pour une large gamme de thérapeutiques. L’identité des molécules de sucre individuelles dans la chaîne et la façon dont elles sont liées les font fonctionner de différentes manières.
Les enzymes connues sous le nom de glycosides phosphorylases peuvent séparer certains polysaccharides ou en créer de nouveaux, selon les conditions de réaction. Par exemple, une de ces enzymes fabrique la chitine, le composant principal des exosquelettes d’arthropodes et des parois cellulaires fongiques. Stephen Withers et ses collègues se sont demandé s’il pourrait y avoir des enzymes naturelles jusqu’alors inconnues qui pourraient fabriquer de nouveaux types de polysaccharides.
À l’aide de données génomiques et d’un dépistage basé sur l’activité, les chercheurs ont identifié une enzyme glycoside phosphorylase à partir de bactéries appelées Acholeplasma laidlawii, un contaminant courant des cultures cellulaires de laboratoire. L’équipe a exprimé et purifié l’enzyme, découvrant qu’elle pouvait synthétiser un nouveau type de polysaccharide, qu’ils ont nommé acholétine.
Le nouveau biopolymère a une composition similaire à la chitine et à un polysaccharide formant un biofilm, mais ses molécules de sucre sont liées entre elles d’une manière qui diffère de ces biopolymères connus.
L’équipe a déterminé la structure cristalline de la glycoside phosphorylase, qu’elle soupçonne d’être impliquée dans le maintien de A. laidlawiila membrane cellulaire. Ainsi, les chercheurs pourraient être en mesure de cibler l’enzyme pour empêcher la contamination de la culture cellulaire par les bactéries, en plus d’utiliser l’enzyme pour fabriquer le nouveau biopolymère. L’acholétine a un large potentiel en tant que nouveau type de matériau biocompatible et biodégradable, selon les chercheurs.
La source: acs.org
