Naukowcy z Tokyo University of Science dokonali przełomowego odkrycia nowego enzymu w bakteriach jelitowych, który może zrewolucjonizować badania nad prebiotykami. Zespół badawczy pod kierownictwem profesora Masahiro Nakajima zidentyfikował unikalną β-galaktozydazę (Bxy_22780) w bakterii Bacteroides xylanisolvens, która specyficznie oddziałuje na rzadko spotykane glikany zawierające galaktozę.
Odkryty enzym wykazuje wyjątkową zdolność do rozkładania i syntetyzowania β-1,2-galaktooligosacharydów – związków o potencjalnych właściwościach prebiotycznych wspierających zdrowie jelit. Badacze ustalili, że enzym działa wyłącznie na glikany posiadające specyficzne wiązania β-1,2-galaktozydowe, co czyni go wyjątkowo precyzyjnym narzędziem biochemicznym.
Aby zrozumieć mechanizm działania enzymu, zespół przeprowadził badania strukturalne z wykorzystaniem dyfrakcji rentgenowskiej. Wykazały one, że enzym wiąże się z metylo-β-galaktopiranozą w specyficznym miejscu, a jego unikalna struktura pozwala na specyficzne rozpoznawanie i rozkładanie tych szczególnych łańcuchów cukrowych.
„Nasze odkrycie to kluczowy krok w kierunku zrozumienia funkcji tych unikalnych glikanów, których rola jest w dużej mierze nieznana” – wyjaśnia profesor Nakajima. Chociaż obecnie brak bezpośrednich dowodów na prebiotyczne właściwości β-1,2-galaktooligosacharydów, naukowcy uważają, że mają one duży potencjał w tym zakresie.
Odkrycie to może znaleźć zastosowanie nie tylko w produktach wspierających zdrowie jelit, ale również w opracowywaniu nowych metod leczenia chorób, takich jak choroba Chagasa wywoływana przez pasożyta wytwarzającego glikany zawierające podobne struktury. Badacze przewidują, że ich odkrycie otworzy nowe perspektywy w przemyśle spożywczym i suplementacyjnym, umożliwiając syntezę dużych ilości unikalnych glikanów o właściwościach prebiotycznych korzystnych dla zdrowia człowieka.
Szczegółowe wyniki badań zostały opublikowane 16 stycznia 2025 roku w czasopiśmie Communications Biology.
Na podstawie: Novel enzyme found in gut bacteria could revolutionize prebiotic research
