A vida na terra usa exclusivamente L-aminoácidos para arquitetura molecular de proteínas. Os D-aminoácidos são quirais de L-aminoácidos e são conhecidos por funcionar em fisiologia não-ribosomal. Embora todos os aminoácidos proteogênicos, exceto a glicina, tenham formas quirais, a vida parece escolher um dos enantiômeros nos processos biológicos. Entre todos os domínios da vida, as bactérias têm a maior capacidade para utilizar os aminoácidos D-aminoácidos. As bactérias têm sido descritas para sintetizar mais de 10 tipos de D-aminoácidos, mais comumente D-alanina e D-glutamato para reticulação dentro da parede celular do peptidoglicano. Mas, paredes celulares encontradas em outra vida, como arcaia ou plantas/fungi em eucariotas, não são compostas com D-aminoácidos.
Outras vezes, os ácidos D-amino extracelulares libertados pelas bactérias regulam a remodelação da parede celular bacteriana e são pensados para funcionar na comunicação entre as bactérias para acomodar as mudanças do ambiente. Além da função estrutural na parede celular bacteriana, os D-aminoácidos têm sido associados à adequação ao crescimento e a processos como o desenvolvimento de biofilme, germinação de esporos e sinalização.
As bactérias desenvolvem vias metabólicas únicas para múltiplos D-aminoácidos, como a racemização de aminoácidos ou a epimerização. Portanto, uma variedade de D-aminoácidos na natureza pode ser considerada como moléculas originadas de bactérias e têm sido alvo de desenvolvimento de novos antibióticos ou marcadores específicos de bactérias.
Mais recentemente, os D-aminoácidos na interface entre bactérias e mamíferos, como o intestino de mamíferos, são destacados. Os mamíferos parecem reconhecer as bactérias através da metabolização dos ácidos D-amino bacterianos na interface e modulam o sistema imunológico inato. Além disso, um ácido D-amino produzido por bactérias probióticas foi identificado para modificar a tolerância imunológica e melhorar a inflamação alérgica nas vias aéreas dos mamíferos.
Este tópico de pesquisa foca qualquer aspecto dos D-aminoácidos microbianos, incluindo bioquímica enzimática, metabolismo, fisiologia bacteriana, desenvolvimento de medicamentos/marcadores, microbioma, interação host-microbe, e fisiologia dos mamíferos. Além disso, também estamos abertos às ciências alimentares com foco em D-aminoácidos criados, por exemplo, através da fermentação por microorganismo. Agradecemos a contribuição de artigos originais de pesquisa, assim como revisões.
Palavras-chave:D-aminoácido, metabolismo, parede celular, peptidoglicano, interação host-microbe
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