Entdeckung der bakteriellen Enzymaktivität könnte zu neuen Medikamenten auf Zuckerbasis führen

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Die Entdeckung der bakteriellen Enzymaktivität könnte zu neuen Medikamenten auf Zuckerbasis führenForscher von DTU Biosustain und DTU Bioengineering haben die Aktivität des Enzyms N-Acetylgalactosaminidase (GH109) aufgeklärt, dessen Wirkungsmechanismus bisher ein Rätsel war.

Dieses Enzym kann eine Gruppe kostengünstiger, reichlich vorhandener so genannter Beta-Zucker in hochwertige, schwer herstellbare Alpha-Zucker mit interessanten therapeutischen Eigenschaften umwandeln.Diese neuartige Arbeit über die Chemie und die katalytische Aktivität dieses Enzyms eröffnet Möglichkeiten für ein breites Spektrum von Anwendungen und wurde jetzt in der renommierten Zeitschrift ACS Catalysis veröffentlicht.”Wir sind sehr aufgeregt, entdeckt zu haben, wie dieser menschliche Symbiont eine bisher unbekannte Chemie nutzt, um sich von menschlichem Zucker zu ernähren.

Jetzt, da wir die Chemie hinter dieser Wirkungsweise verstehen, können wir das Enzym so verändern, dass es wertvolle Zucker herstellt”, sagt David Teze, vorläufiger Gruppenleiter für Enzymtechnik am Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability (DTU Biosustain) und Erstautor dieser Publikation.

Bakterium mit Anti-Krebs-EigenschaftenGH109 kommt in dem menschlichen Darmbakterium Akkermansia muciniphila vor, wo es Zucker im Darmschleim abbaut.

Wenn GH109 die Zucker des Schleims abbaut, macht es sie zu so genannten alpha-GalNAc-Zuckern, von denen es sich ernährt.Biotechnologisch gesehen könnte GH109 den Zusatz von alpha-GalNAc zu anderen Verbindungen ermöglichen.

Dies ist besonders relevant, da alpha-GalNAc der “schwer herzustellende” Teil eines der häufigsten Krebsantigene ist, nämlich des Thomsen-Friedenreich-Antigens (Galβ1-3GalNAcα1).

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Daher könnten alpha-GalNAc-Zucker möglicherweise für Krebsimpfstoffe formuliert werden.”Alpha-GalNAc enthaltende Zucker könnten vor Krebs schützen, aber es ist schwierig, genug davon für Impfstoffe zu synthetisieren.

Aber jetzt können wir vielleicht ein Enzym optimieren, um sie biotechnologisch herzustellen”, sagt Teze.

Diese Zucker haben auch gesundheitsfördernde Eigenschaften, indem sie als potente Präbiotika (Nahrung für probiotische Bakterien) wirken, und andere Studien deuten ebenfalls darauf hin, dass sie entzündungshemmende Eigenschaften haben.

Aber….

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