Новый механизм расщепления C-гликозидов в кишечнике и природе
Исследователи из Университета Цукубы (Япония) раскрыли новые детали механизма метаболизма C-гликозидов — молекул, содержащих сахарную группу, присоединённую через углерод-углеродную (C-C) связь. Эти соединения содержатся во многих растениях, продуктах питания и лекарствах.
C-гликозиды регулярно поступают в организм человека с фруктами и овощами. Чтобы организм мог их использовать, необходимо расщепление C-C связи, которое происходит в толстом кишечнике. Однако каталитические механизмы этого процесса до конца не изучены.
В исследовании, опубликованном в Nature Communications, учёные использовали скрининг ассимиляции и анализ геномов. Это позволило идентифицировать несколько ферментов дегликозилирования C-гликозидов (CGDs), присутствующих в бактериях кишечника и почвенных бактериях.
Биохимические методы помогли определить роль и специфичность ферментов CGDs в метаболизме C-гликозидов. Структурный анализ выявил уникальное строение CGDs из бактерий кишечника и почвы, проиллюстрировав взаимосвязь между структурой фермента и его функцией.
Ключевые выводы:
- Ферменты CGDs как из кишечных, так и из почвенных бактерий действуют как катализаторы селективного расщепления C-C связи.
- Предложен механизм расщепления C-C связи с участием кислотно-основного катализа в процессе расщепления C-гликозидов.
- Структура CGDs кишечных бактерий отличается от структуры CGDs почвенных бактерий, однако природа реакции метаболизма C-гликозидов оказалась общей для микроорганизмов из обеих сред.
Гликозиды широко распространены в природе и входят в состав некоторых лекарств (например, для лечения сердечной недостаточности). Дальнейшее изучение ферментов, участвующих в метаболизме C-гликозидов, углубит понимание того, как организм расщепляет эти молекулы, и может быть использовано для активации лекарственных препаратов, содержащих C-гликозиды.