Życie na Ziemi wykorzystuje wyłącznie L-aminokwasy do budowy molekularnej białek. D-aminokwasy są chiralną formą L-aminokwasów i są znane z funkcji w nierybosomalnej fizjologii. Chociaż wszystkie aminokwasy proteogenne z wyjątkiem glicyny mają formy chiralne, życie wydaje się wybierać jeden z enancjomerów w procesach biologicznych. Spośród wszystkich dziedzin życia, bakterie mają największą zdolność do wykorzystywania D-aminokwasów. Opisano, że bakterie syntetyzują ponad 10 rodzajów D-aminokwasów, najczęściej D-alaninę i D-glutaminian do tworzenia wiązań krzyżowych w ścianie komórkowej peptydoglikanu. Ale, ściany komórkowe znalezione w innych życia, takich jak archaea lub roślin / grzybów w eukariota, nie są złożone z D-aminokwasów.
Co więcej, zewnątrzkomórkowe D-aminokwasy uwalniane z bakterii regulują przebudowę ściany komórkowej bakterii i uważa się, że funkcjonują w komunikacji między bakteriami, aby dostosować się do zmieniającego się środowiska. Oprócz funkcji strukturalnych w ścianie komórkowej bakterii, D-aminokwasy zostały związane z fitness wzrostu i procesów, takich jak rozwój biofilmu, kiełkowanie zarodników i signaling.
Bakterie rozwijać unikalne szlaki metaboliczne dla wielu D-aminokwasów, takich jak racemizacja aminokwasów lub epimeryzacji. Dlatego różne D-aminokwasy w przyrodzie mogą być uważane za cząsteczki pochodzące od bakterii i zostały ukierunkowane na rozwój nowych antybiotyków lub markerów specyficznych dla bakterii.
Ostatnio, D-aminokwasy w interfejsie między bakteriami i ssaków, takich jak jelita ssaków, są podkreślone. Ssaki wydają się rozpoznawać bakterie poprzez metabolizowanie bakteryjnych D-aminokwasów w interfejsie i modulować wrodzony układ odpornościowy. Ponadto, D-aminokwas produkowany przez bakterie probiotyczne został zidentyfikowany w celu modyfikacji tolerancji immunologicznej i łagodzenia alergicznego zapalenia w drogach oddechowych ssaków.
Ten temat badawczy skupia się na każdym aspekcie mikrobiologicznych D-aminokwasów, w tym biochemii enzymów, metabolizmu, fizjologii bakterii, rozwoju leków/markerów, mikrobiomu, interakcji gospodarz-mikrobiom i fizjologii ssaków. Ponadto, jesteśmy również otwarci na nauki o żywności skupiające się na D-aminokwasach powstałych np. w wyniku fermentacji przez mikroorganizmy. Zapraszamy do udziału w oryginalnych artykułów badawczych, jak również przeglądów.
Słowa kluczowe:D-aminokwas, metabolizm, ściana komórkowa, peptydoglikan, interakcja gospodarz-mikroorganizm
Ważna uwaga: Wszystkie prace do tego tematu badawczego muszą być w zakresie sekcji i czasopisma, do którego są zgłaszane, jak określono w ich misji. Frontiers zastrzega sobie prawo do przeniesienia manuskryptu spoza zakresu do bardziej odpowiedniego działu lub czasopisma na każdym etapie peer review.