В поисках новых «расщепителей сахаров»

Сложные сахара выполняют множество важных функций в живом мире: они служат структурными элементами (целлюлоза), запасными веществами (крахмал) и молекулярными сигналами (например, определяющими группы крови). Это разнообразие функций основано на столь же разнообразных структурах, которые формируются из множества строительных блоков, соединённых разными способами.

Для расщепления этих углеводов требуется множество специфических ферментов, далеко не все из которых уже идентифицированы, особенно в микробном мире. Например, в человеческом геноме их всего около десятка, а в нашем кишечном микробиоме — 60 000–70 000!

Две французские команды из CNRS разработали метод для ускорения поиска таких ферментов. В результате они идентифицировали 79 новых ферментов и 13 новых семейств (при том, что за более чем век было описано менее 200 семейств).

Учёные из лаборатории архитектуры и функций биологических макромолекул (CNRS/Университет Экс-Марсель) с помощью биоинформатических методов проанализировали тысячи геномов в поиске генов, которые могут кодировать эти ферменты. Затем они синтезировали белки, соответствующие 560 из этих последовательностей.

Исследователи из Центра исследований растительных макромолекул (CNRS, Гренобль) взялись определить функцию этих ферментов, тестируя их на коллекции из более чем 200 сложных сахаров.

Несмотря на новые открытия, опубликованные на этой неделе в PNAS, функция 243 белков ещё не установлена. Помимо лучшего понимания основ жизни, эти ферменты могут стать инструментами в различных областях — от биоэнергетики до косметики и питания.