Des chercheurs décryptent les ciseaux enzymatiques des microbes intestinaux
Les bactéries intestinales utilisent ce que l'on appelle la bêta-élimination pour décomposer les produits naturels des plantes et les rendre ainsi disponibles pour l'homme
Les fruits et légumes contiennent une variété de produits naturels végétaux tels que les flavonoïdes, qui donnent aux fruits leur couleur et sont réputés avoir des propriétés bénéfiques pour la santé. La plupart des produits naturels végétaux se présentent dans la nature sous la forme de glycosides, c'est-à-dire de composés chimiques contenant des sucres. Pour que l'homme puisse absorber les produits naturels végétaux sains, le sucre doit être séparé dans l'intestin. Les micro-organismes de la flore intestinale contribuent à accélérer ce processus. Les C-glycosides, c'est-à-dire les produits naturels végétaux liés à un sucre par un atome de carbone, seraient même pratiquement indigestes sans les microbes intestinaux (par exemple, la nothofagine dans le thé rooibos). Une équipe de recherche dirigée par Johannes Bitter, Martin Pfeiffer et Bernd Nidetzky de l'Institut de biotechnologie et d'ingénierie biochimique de l'Université technique de Graz (TU Graz) a maintenant pu déterminer quel outil les bactéries intestinales utilisent pour cliver les glycosides et comment il fonctionne.
Principe catalytique universel
Les microbes utilisent des "ciseaux enzymatiques" dont l'effet catalytique est basé sur ce que l'on appelle la bêta-élimination : un type spécial de réaction pour le clivage flexible des liaisons chimiques, y compris celles des C-glycosides. Les chercheurs ont réussi à déchiffrer le mode d'action de l'enzyme au niveau atomique et à démontrer le clivage hautement efficace de divers glycosides. Un centre métallique de manganèse dans l'enzyme s'est avéré essentiel pour le processus de clivage et sa catalyse. "Ces ciseaux enzymatiques constituent un principe catalytique universel qui permet de décomposer les produits naturels que sont les glycosides, quel que soit le type de liaison avec le sucre", explique Bernd Nidetzky. L'étude des mécanismes de réaction enzymatique et des étapes catalytiques a nécessité non seulement des méthodes expérimentales à haute résolution telles que la cristallographie des protéines, mais aussi des méthodes assistées par ordinateur permettant de cartographier la dynamique des processus biochimiques.
Les bactéries vivant sur les plantes utilisent également des ciseaux à enzymes
Les résultats ont été obtenus dans le cadre du projet "doc.funds" CATALOX financé par le Fonds autrichien pour la science et en coopération avec des groupes de recherche de l'université médicale de Graz et de l'université de Graz. Dans le cadre de ces recherches, les chercheurs ont pu identifier la relation évolutive de divers ciseaux enzymatiques qui clivent les glycosides dans un grand nombre de micro-organismes. "Les bactéries de la flore intestinale possèdent ces ciseaux enzymatiques, tout comme un grand groupe de bactéries associées aux plantes dans la nature", explique Bernd Nidetzky.
Bernd Nidetzky doute qu'à l'avenir le mécanisme des ciseaux enzymatiques puisse être utilisé sans l'intervention de micro-organismes, par exemple dans les compléments alimentaires, pour améliorer l'absorption des produits naturels végétaux. "Il serait plus concevable de développer des probiotiques avec des micro-organismes qui ont une activité suffisante de ces enzymes.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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