Усовершенствованные гербициды и методы лечения инфекций могут стать результатом раскрытия тайны 50-летней давности исследователями из Университета Квинсленда.
Исследовательская группа под руководством профессора Люка Гуддата из UQ раскрыла полную трехмерную структуру фермента, обеспечивающего первый этап биосинтеза трех незаменимых аминокислот - лейцина, валина и изолейцина.
"Это крупное научное достижение, которым химики всего мира занимаются уже полвека", - сказал профессор Гуддат.
Эта информация позволяет по-новому взглянуть на важный фермент - синтазу ацетогидроксикислот, являющуюся мишенью для более чем 50 коммерческих гербицидов.
"Это также потенциальная цель для новых препаратов для лечения инфекций, таких как туберкулез и инвазивные инфекции Candida."
Используя передовые методы, такие как криоэлектронная микроскопия и рентгеновская кристаллография, команда расшифровала структуру растительной и грибковой версий фермента.
"Мы определили, как собирается эта очень сложная конструкция, которая имеет очень необычную форму мальтийского креста", - сказал профессор Гуддат.
"По совпадению, мальтийский крест также является частью логотипа UQ."
Профессор Гуддат сказал, что открытие может иметь большое значение для глобального сельского хозяйства.
«Сульфометурон - это гербицид, нацеленный на этот фермент, и он широко использовался в 1990-х годах для защиты посевов пшеницы по всей Австралии», - сказал он..
Но сегодня он совершенно неэффективен из-за развития резистентности.
"Благодаря этому новому пониманию мы сможем вносить изменения в существующие гербициды, восстанавливая возможности для будущего применения гербицидов."
Профессор Гуддат сказал, что фермент обнаружен только в растениях и микробах, но не в организме человека.
«По этой причине гербициды и лекарства, на которые он нацелен, вероятно, будут безопасными и нетоксичными для всех млекопитающих», - сказал он..
Другим удивительным открытием исследования была роль, которую молекула, известная как АТФ, играет в регуляции фермента.
"Обычно АТФ играет роль в обеспечении энергией всех живых клеток", - сказал профессор Гуддат.
"Однако здесь он действует как клей, скрепляющий структуру."
"Это потрясающие открытия для нас, и мы рады новым возможностям для целенаправленной разработки гербицидов и противомикробных препаратов нового поколения."