Hogyan keményítik meg a baktériumok "páncéljukat"

Hogyan keményítik meg a baktériumok "páncéljukat"
Hogyan keményítik meg a baktériumok "páncéljukat"
Anonim

DURHAM, N.C. – A Duke biokémikusai azonosítottak egy kulcsfontosságú kémiai reakciót, amelynek során néhány fontos virulens baktérium megváltoztatja külső burkolatát, hogy antibiotikum-rezisztenssé tegye azt. A tudósok azt mondják, hogy felfedezésük olyan gyógyszerekhez vezethet, amelyek blokkolják az ilyen védelmi változásokat, megakadályozva a baktériumok rezisztencia kialakulását.

Az antibiotikum-rezisztencia világszerte komoly közegészségügyi fenyegetést jelent, az általánosan használt antibiotikumok egyre kevésbé bizonyulnak hatékonynak. Az Egészségügyi Világszervezet szerint az antibiotikum-rezisztencia gyors növekedése azzal fenyeget, hogy mélyen aláássák az orvostudományban az elmúlt 50 évben elért drámai áttöréseket, lásd

A Duke Egyetemi Orvosi Központ biokémikusa, Christian Raetz és kollégái három tanulmányban számolnak be felfedezésükről, amelyeket a Journal of Biological Chemistry-ben szeretnének megjelentetni, és amelyeket most a http://www.jbc.org/ webhelyen tesznek közzé. Raetz George Barth Geller professzor és a biokémia elnöke. A tanulmányok vezető szerzője M. Stephen Trent posztdoktori ösztöndíjas, Anthony Ribeiro, Shanhua Lin és Robert Cotter társszerzőivel. A kutatást a National Institutes of He alth támogatta.

Raetz, Trent és kollégáik egy új enzim felfedezéséről számoltak be, amely egy szokatlan cukormolekulát, az aminoarabinózt köti a kulcsfontosságú lipidmolekulához (lipid A), amely a Gram-negatív baktériumok külső bevonatának nagy részét alkotja. ideértve a betegséget okozó E. colit, a Salmonellát és a Pseudomonast. Az aminoarabinóz lipid-A-hoz való kapcsolódása csökkenti a bakteriális köpeny nettó negatív töltését. Ez a bevonatmódosítás csökkenti a pozitív töltésű antibiotikumok, például a polimixin vagy bizonyos peptidek azon képességét, hogy a külső bevonathoz tapadjanak – ez kulcsfontosságú lépés az antibiotikum azon folyamatában, hogy átszúrja a baktériumburkot, hogy megölje azt.

Raetz szerint a pozitív töltésű peptidek számos antibiotikum alkotóelemei, beleértve azokat is, amelyeket a szervezet veleszületett immunrendszere használ a baktériumok elleni első csapásfegyverként, valamint maguk a baktériumok a túlélésért vívott folyamatos harcukban..

"Azt gyanították, hogy az aminoarabinóz szerepet játszik a rezisztenciában, de az előállítás módja és az azt megkötő enzim nem ismert" - mondta Raetz. "Felfedeztük tehát azt az enzimet, amely ezt a módosító csoportot a lipid A-hoz köti, valamint egy új prekurzor molekulát (ún. undekaprenil-foszfát-aminoarabinóz), amely ezt az aminoarabinózt a lipid A-hoz adja.

"Bár sokat tudunk a gyógyszerrezisztencia változatos mechanizmusairól, találtunk egy újat, amely új természetes termékeket és új enzimeket használ, amelyeket korábban nem írtak le a biokémiai irodalomban" - mondta. Raetz szerint a felfedezés nemcsak új alapvető betekintést nyújt a bakteriális gyógyszerrezisztenciába, hanem egy lehetséges megközelítést annak leküzdésére.

"Lehetséges a peptid antibiotikumok újratervezése, hogy azok még az olyan baktériumok ellen is hatást fejtsenek ki, amelyek lipid A-jához aminoarabinóz kapcsolódik" - mondta. "Elképzelhető továbbá az aminoarabinóz transzferáz enzimünk inhibitorainak kifejlesztése, amelyek a polimixinrezisztens mutánsokat ismét érzékennyé teszik."

Kísérleteik során a Duke biokémikusai a polimixin antibiotikummal szembeni rezisztencia mögött meghúzódó mechanizmust tanulmányozták, amelyet általában helyi kenőcsként használnak bőrfertőzések ellen. Így például, mondta Raetz, ha transzferáz inhibitort adnak a polimixin kenőcshöz, az hatékonyabbá teheti a polimixint.

A tudósok a transzferáz enzim után kutattak a szalmonella polimixinrezisztens törzsének elemzésével. Más tudósok korábbi tanulmányai azt találták, hogy az ilyen rezisztencia több, ismeretlen funkciójú gén aktiválódásához kapcsolódik a bakteriális genom egy adott régiójában. Genetikai és biokémiai elemzések segítségével a tudósok képesek voltak pontosan meghatározni a régión belül azt a specifikus gént, amely egy olyan fehérjét kódol, amely felelős az aminoarabinóz lipid A-ba történő átviteléért, amelyet arnT-nek neveztek.A tudósok az arnT gén nagyon hasonló változatát is azonosították rezisztens E. coli törzsekben.

A tudósok az aminoarabinóz molekula lipiddonorát is azonosították az E. coli bélbaktérium azon törzseinek kisebb lipideinek összehasonlításával, amelyek polimixinre érzékenyek és rezisztensek is voltak. A donor azonosítása még jobban megvilágította azt az utat, amelyen keresztül a baktériumok "páncélozzák" magukat az antibiotikum-peptidekkel szemben. A jövőbeli vizsgálatok során a tudósok nyomon követik a teljes metabolikus útvonalat, mondta Raetz, ami további enzimcélpontokat eredményezhet a gátló gyógyszerek számára.

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Rólunk
Olvass tovább

Rólunk

A fishcustomaquariums.com webhelyről

Kapcsolatok
Olvass tovább

Kapcsolatok

A fishcustomaquariums.com oldal elérhetőségei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei
Olvass tovább

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei