Des chercheurs de l’Université Rice ont réussi à synthétiser un groupe de composés naturels appelés fusicoccanes. Les molécules présentes dans divers organismes vivants présentent diverses activités biologiques, notamment la capacité de moduler les interactions protéine-protéine au sein des systèmes biologiques.
L’étude dirigée par Hans Renata, professeur agrégé de chimie, marque une avancée significative dans les techniques de synthèse chimique, tirant parti de la chimie organique moderne et des enzymes modifiées. La recherche est publié dans la revue Chimie naturelle.
L’équipe a synthétisé 10 fusicoccanes distincts grâce à une nouvelle stratégie combinant la synthèse des structures centrales des composés par la chimie organique avec la décoration précise des groupes fonctionnels à l’aide d’enzymes.
« Notre approche représente une fusion de méthodes de synthèse traditionnelles avec une catalyse enzymatique de pointe », a déclaré Renata. « En exploitant la puissance des enzymes modifiées, nous avons réussi la synthèse de ces molécules complexes et avons également ouvert la voie à d’autres modifications chimiques. »
Les chercheurs ont rencontré des difficultés lors de la phase enzymatique de la synthèse, car les enzymes choisies étaient initialement instables et conduisaient à des produits secondaires indésirables. Cependant, grâce à une expérimentation rigoureuse et à une ingénierie enzymatique, ils ont identifié des variantes enzymatiques améliorées adaptées au processus de synthèse.
« Ce travail démontre l’importance de l’ingénierie enzymatique pour permettre la synthèse de composés biologiquement pertinents », a déclaré Renata. « Nos résultats mettent en valeur le potentiel d’une stratégie de synthèse hybride pour le développement de nouvelles molécules ayant diverses applications. »
En plus de leur application directe en tant que modulateurs des interactions protéine-protéine, les composés synthétisés ouvrent des voies pour explorer de nouveaux médicaments candidats et comprendre les processus biologiques, a déclaré l’auteur principal et chercheur postdoctoral Yanlong Jiang.
« Notre méthodologie pourrait inspirer des innovations similaires dans la synthèse d’autres molécules précieuses, conduisant ainsi à des progrès dans divers domaines », a déclaré Jiang.
Plus d’information:
Yanlong Jiang et al, Synthèse chimioenzymatique modulaire de dix diterpénoïdes de fusicoccane, Chimie naturelle (2024). DOI : 10.1038/s41557-024-01533-w