La vita sulla terra usa esclusivamente L-amino acidi per l’architettura molecolare delle proteine. I D-amminoacidi sono la forma chirale degli L-amminoacidi e sono noti per la loro funzione nella fisiologia non-ribosomiale. Anche se tutti gli aminoacidi proteinogenici tranne la glicina hanno forme chirali, la vita sembra scegliere uno degli enantiomeri nei processi biologici. Tra tutti i domini della vita, i batteri hanno la più grande capacità di utilizzare gli aminoacidi D. I batteri sono stati descritti per sintetizzare più di 10 tipi di D-amminoacidi, più comunemente D-alanina e D-glutammato per il crosslinking all’interno della parete cellulare del peptidoglicano. Ma le pareti cellulari trovate in altre forme di vita, come gli archei o le piante/funghi negli eucarioti, non sono composte da D-amminoacidi.
Inoltre, i D-amminoacidi extracellulari rilasciati dai batteri regolano il rimodellamento della parete cellulare batterica e si pensa che funzionino nella comunicazione tra i batteri per adattarsi all’ambiente che cambia. Oltre alla funzione strutturale nella parete cellulare batterica, i D-amminoacidi sono stati associati all’idoneità alla crescita e a processi come lo sviluppo di biofilm, la germinazione delle spore e la segnalazione.
I batteri sviluppano percorsi metabolici unici per più D-amminoacidi, come la racemizzazione o l’epimerizzazione degli amminoacidi. Pertanto una varietà di D-amminoacidi in natura può essere considerata come molecole originate dai batteri e sono state prese di mira per lo sviluppo di nuovi antibiotici o marcatori specifici per i batteri.
Più recentemente, sono stati evidenziati i D-amminoacidi nell’interfaccia tra batteri e mammiferi, come l’intestino dei mammiferi. I mammiferi sembrano riconoscere i batteri attraverso la metabolizzazione dei D-amminoacidi batterici nell’interfaccia e modulare il sistema immunitario innato. Inoltre, un D-amminoacido prodotto da batteri probiotici è stato identificato per modificare la tolleranza immunitaria e migliorare l’infiammazione allergica nelle vie aeree dei mammiferi.
Questo argomento di ricerca si concentra su qualsiasi aspetto dei D-amminoacidi microbici tra cui biochimica enzimatica, metabolismo, fisiologia batterica, sviluppo di farmaci/marcatori, microbioma, interazione ospite-microbo e fisiologia dei mammiferi. Inoltre, siamo aperti anche per le scienze alimentari che si concentrano su D-amminoacidi creati ad esempio attraverso la fermentazione da microrganismi. Accogliamo con favore il contributo di articoli di ricerca originali così come le recensioni.
Parole chiave: D-amminoacido, metabolismo, parete cellulare, peptidoglicano, interazione ospite-microbo
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