Das Leben auf der Erde verwendet ausschließlich L-Aminosäuren für die molekulare Architektur von Proteinen. D-Aminosäuren sind die chirale Form der L-Aminosäuren und haben bekanntermaßen eine Funktion in der nicht-ribosomalen Physiologie. Obwohl alle proteinogenen Aminosäuren mit Ausnahme von Glycin chirale Formen haben, scheint das Leben bei biologischen Prozessen eines der Enantiomere zu wählen. Unter allen Lebensbereichen haben Bakterien die größte Kapazität zur Nutzung von D-Aminosäuren. Es wurde beschrieben, dass Bakterien mehr als 10 Arten von D-Aminosäuren synthetisieren, am häufigsten D-Alanin und D-Glutamat für die Vernetzung innerhalb der Peptidoglykan-Zellwand. Die Zellwände anderer Lebewesen, wie Archaeen oder Pflanzen/Pilze in Eukaryonten, bestehen jedoch nicht aus D-Aminosäuren.
Außerdem regulieren extrazelluläre D-Aminosäuren, die von Bakterien freigesetzt werden, den Umbau der bakteriellen Zellwand und dienen vermutlich der Kommunikation zwischen Bakterien, um sich an eine veränderte Umgebung anzupassen. Neben der strukturellen Funktion in der bakteriellen Zellwand wurden D-Aminosäuren mit der Wachstumseignung und Prozessen wie der Biofilmentwicklung, der Sporenkeimung und der Signalübertragung in Verbindung gebracht.
Bakterien entwickeln einzigartige Stoffwechselwege für mehrere D-Aminosäuren, wie z. B. die Aminosäureracemisierung oder Epimerisierung. Daher kann eine Vielzahl von D-Aminosäuren in der Natur als von Bakterien stammende Moleküle betrachtet werden und wurde für die Entwicklung neuer Antibiotika oder bakterienspezifischer Marker ins Visier genommen.
In jüngster Zeit wurden D-Aminosäuren an der Schnittstelle zwischen Bakterien und Säugetieren, z. B. im Darm von Säugetieren, hervorgehoben. Säugetiere scheinen Bakterien zu erkennen, indem sie bakterielle D-Aminosäuren an der Schnittstelle metabolisieren und das angeborene Immunsystem modulieren. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass eine von probiotischen Bakterien produzierte D-Aminosäure die Immuntoleranz verändert und allergische Entzündungen in den Atemwegen von Säugetieren lindert.
Dieses Forschungsthema befasst sich mit allen Aspekten mikrobieller D-Aminosäuren, einschließlich Enzymbiochemie, Stoffwechsel, bakterieller Physiologie, Entwicklung von Arzneimitteln/Markern, Mikrobiom, Wirt-Mikroben-Interaktion und Säugetierphysiologie. Darüber hinaus sind wir auch offen für die Lebensmittelwissenschaften, die sich mit D-Aminosäuren befassen, die z. B. durch Fermentation von Mikroorganismen erzeugt werden. Wir begrüßen sowohl Beiträge aus der Originalforschung als auch Reviews.
Stichworte:D-Aminosäure, Stoffwechsel, Zellwand, Peptidoglykan, Wirt-Mikroben-Interaktion
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