Клеточные стенки (пептидгликан) необходимы микроорганизмам для поддержания целостности клеток. Команда под руководством профессора Тору Дайри из Высшей школы инженерии Университета Хоккайдо сосредоточилась на биосинтезе D-глутамата (Glu), который является компонентом клеточных стенок. Как правило, D-Glu поставляется ферментом, называемым рацемазой Glu. Но команда обнаружила благодаря своей сравнительной геномике различных микроорганизмов, что Xanthomonas oryzae - патогенные бактерии, которые вызывают побеление листьев риса перед тем, как убить растение - не имеют генов Glu racemase.
Чтобы выяснить, что компенсирует недостающую часть, исследователи провели эксперименты по клонированию дробовика, в которых гены X. oryzae были введены мутантам Escherichia coli, которые не могут производить D-Glu. Команда обнаружила, что два гена создали путь, который обходит дефект, позволяя производить D-Glu. Обычно D-Glu связывается с молекулярным комплексом, называемым UDP-MurNAc-L-Ala, но в этом патогенном микроорганизме L-Glu связывается с комплексом, опосредованным одним из двух идентифицированных ими генов. Затем другой ген эпимеризует (изомеризует) L-Glu в D-Glu.
"Как и X.oryzae, другие патогенные бактерии, такие как Stenotrophomonas, которые вызывают внутрибольничные инфекции, также могут использовать недавно открытый путь. Мы надеемся, что этот путь предоставит новые мишени для разработки лекарств и сельскохозяйственных химикатов против бактерий", - говорит Тору Дайри.