Диафорин от симбиотических бактерий усиливает синтез белка in vitro

Исследователи из Исследовательского центра агротехнологий и биотехнологий Технологического университета Тоёхаси под руководством доцента Ацуси Накабачи обнаружили, что соединение диафорин, производимое симбиотической бактерией насекомых, повышает активность системы синтеза белка in vitro на основе компонентов Escherichia coli.

Работа прояснила часть механизма действия, с помощью которого диафорин способствует росту кишечной палочки и продукции веществ. Результаты открывают путь к повышению эффективности промышленного производства полезных веществ с помощью бактерий. Исследование опубликовано в журнале Microbiology Spectrum 4 июня 2024 года.

Диафорин — это соединение, производимое симбиотической бактерией глобального сельскохозяйственного вредителя Diaphorina citri. В теле насекомого оно обнаруживается в высоких концентрациях — 2–20 мМ. Предыдущие работы команды показали, что это соединение улучшает рост и способность к продукции веществ у E. coli.

В данном исследовании впервые в мире продемонстрировано, что диафорин в концентрациях 50–500 мкМ усиливает активность искусственной системы синтеза белка в пробирке. Система включала рибосомы, экстрагированные и очищенные из E. coli, различные ферменты, субстраты и другие компоненты. Этот результат указывает, что диафорин нацелен на систему экспрессии генов бактерии и оказывает эффекты, такие как стимуляция роста и продукции веществ.

E. coli активно используется не только в академических исследованиях, но и в промышленном производстве полезных веществ: инсулина (лекарство от диабета), интерферона (противоопухолевый препарат), гормона роста, других лекарств, а также промышленных ферментов, аминокислот и спиртов, включая биотопливо. Результаты исследования открывают путь к повышению эффективности такого производства.

Команда планирует детальнее изучить молекулярный механизм и продолжить выяснение активности диафорина в отношении более широкого спектра бактерий.