Rechtsdraaiende aminozuren helemaal niet zo zeldzaam

Rechtsdraaiende aminozuren zijn veel belangrijker voor de biochemie van allerlei bacteriën dan gedacht. Het lijkt er sterk op dat ze dienen als signaalmolecuul, zo meldt Matthew Waldor (Harvard Medical School) in Science.

Tot nu toe staat in alle leerboeken dat het Aardse leven volledig uit linksdraaiende L-aminozuren is opgebouwd, al is het nog altijd een raadsel hoe dat zo gekomen is. De rechtsdraaiende, spiegelbeeldige D-varianten komen in de natuur nauwelijks voor. Bekend is alleen dat sommige bacteriën rechtsdraaiend D-alanine en D-glutaminezuur inbouwen in peptidoglycanen, flexibele polymeerstructuren waarmee ze hun celwanden in vorm houden. Daarvoor beschikken ze over speciale enzymen (racemases) die de L- in de D-vorm kunnen omzetten.

Waldor en collega’s hebben nu echter ontdekt dat het gebruik van D-aminozuren veel wijder verbreid is in de bacteriële wereld. Zo beschikt Vibrio cholerae over een extra racemase (BsrV) dat minstens vier andere D-amnozuren kan maken: D-methionine, D-leucine, D-valine en D-isoleucine. En deze D-aminozuren remmen de vorming van peptidoglycan juist af.

Het effect is onder de microscoop te zien: V.cholerae is normaal gesproken staafvormig, maar in aanwezigheid van D-aminozuren verandert hij in een bolletje. En daarbij gaat hij tevens over van de exponentiële groeifase naar de stationaire fase, wat normaal gesproken een reactie is op verslechterende leefomstandigheden.

Behandel je de staafvormige bacteriën met D-aminozuren, dan gaan die ook binnen 5 minuten over in de bolvorm. Die D-aminozuren zijn dus kennelijk een signaalstof waarmee de bacteriën elkaar waarschuwen dat de tijd van onbeperkt groeien over is.

Waldor heeft inmiddels ook bij totaal andere bacteriesoorten, waaronder Bacillus subtilis, de uitscheiding van D-aminozuren waargenomen. Hij vermoedt dat het nog maar het topje van de ijsberg is.

bron: C&EN