Come i batteri resistono un antibiotico 'cavallo di Troia'

Aprile 1, 2016 Admin Salute 0 23
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Lo studio appare negli Atti della National Academy of Sciences.

Batteri spesso impegnarsi in guerra chimica tra loro, e molti antibiotici utilizzati in medicina ricalcano armi che producono. Ma i microbi anche devono proteggersi dai loro tossine. Le difese che essi utilizzano per la protezione possono essere acquisite da altre specie, che porta alla resistenza agli antibiotici.

I ricercatori si sono concentrati su un enzima, noto come MCCF, che sapevano potrebbe disabilitare un potente antibiotico "cavallo di Troia" che si insinua nelle cellule travestito da un gustoso pasto proteico. L'antibiotico batterica, chiamata microcin C7 (McC7) è simile a una classe di farmaci usati per trattare le infezioni batteriche della pelle.




"Come Trojan antibiotici cavallo lavoro è che la porzione di antibiotico è accoppiato a qualcosa che è abbastanza innocuo - in questo caso si tratta di un peptide," ha detto University of Illinois professore di biochimica Satish Nair, che ha condotto lo studio. "Quindi i batteri sensibili vedono questo peptide, pensare ad esso come cibo e interiorizzare esso."

Il pasto ha un prezzo, però: una volta gli enzimi batterici masticano il travestimento aminoacido, l'antibiotico liberato è libero di attaccare un componente chiave della sintesi proteica nel batterio, Nair ha detto.

"Questo è il motivo per cui gli organismi che fanno questa cosa devono proteggere se stessi", ha detto.

In studi precedenti, i ricercatori avevano trovato i geni che proteggono alcuni batteri da questa classe di tossine antibiotici, ma non so come hanno lavorato. Questi geni codificano per le peptidasi, che normalmente masticano le proteine ​​(polipeptidi) e non hanno la capacità di riconoscere qualsiasi altra cosa.

Prima che il nuovo studio, "non era chiaro come una peptidasi potrebbe distruggere un antibiotico", ha detto Nair.

Per avere un quadro più completo della struttura del peptidasi, Illinois studente laureato Vinayak Agarwal cristallizzato MCCF mentre era legato ad altre molecole, tra cui l'antibiotico. L'analisi della struttura e la sua interazione con l'antibiotico rivelato che MCCF assomigliava molto altri enzimi nella sua famiglia, ma con una torsione - o, meglio, un ciclo. In qualche modo MCCF ha raccolto un loop aggiuntivo di aminoacidi che utilizza per riconoscere l'antibiotico, rendendolo inefficace.

"Ora sappiamo che specifici residui di aminoacidi in questo ciclo sono responsabili per fare questo da un normale gene housekeeping in qualcosa che è in grado di degradare questa classe di antibiotici", ha detto Nair.

Con queste informazioni, i ricercatori - e alla fine, i medici e gli altri medici - è in grado di eseguire la scansione dei genomi di batteri patogeni per scoprire quali sono i geni con il ciclo di antibiotico-resistenza in loro, Nair ha detto. "Se sappiamo che tipo di batteri causano un'infezione sappiamo che tipo di antibiotico per dare e che tipo di non dare", ha detto.

Nair è anche un affiliato del Centro di Biofisica e Biologia Computazionale, il Dipartimento di Chimica e dell'Istituto di Biologia Genomica in Illinois. Il gruppo di ricerca comprendeva scienziati dell'Accademia Russa delle Scienze e Rutgers University.

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