Pietra miliare nella lotta contro la malattia mortale: 500 strutture proteiche mappati e risolti

Aprile 1, 2016 Admin Salute 0 1
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Gli scienziati Seattle Biomedical Research Institute (Seattle BioMed) e Northwestern University Feinberg School of Medicine hanno raggiunto una pietra miliare nello sforzo di eliminare alcune delle malattie più letali del pianeta. Come leader di due grandi centri di genomica strutturale, hanno sperimentalmente determinati 500 strutture proteiche tridimensionali da un certo numero di batteri patogeni e protozoi, che potrebbe potenzialmente portare a nuovi farmaci, vaccini e diagnostica per combattere le malattie infettive mortali.

Alcune delle strutture risolti dai centri provengono da ben noti, organismi headline afferrare, come il virus dell'influenza H1N1. Ritratti di queste strutture proteiche, che vanno dalla peste, il colera e la rabbia di H1N1 possono essere viste sui siti www.csgid.org e www.ssgcid.org.

Il Centro di Genomica strutturale di Malattie Infettive (CSGID), che è guidato da Wayne Anderson, professore di Farmacologia Molecolare e Chimica Biologica presso Feinberg (Chicago, IL), e il Seattle Structural Genomics Center for Infectious Disease (SSGCID), guidato da Peter Myler, Full Member a Seattle BioMed e Affiliate professore di salute globale e medicina Istruzione e Informatica Biomedica presso l'Università di Washington, sono stati creati nel 2007 attraverso contratti dal National Institute of Allergy e Malattie infettive (NIAID), parte del National Institutes of Salute (NIH). La missione dei centri è quello di applicare metodi genoma scala a risolvere strutture proteiche da organismi biodifesa, così come quelle malattie che causano emergenti e ri-emergenti.




"Con la determinazione della struttura tridimensionale di queste proteine, possiamo individuare sacche importanti o crepacci e progettare piccole molecole che disturbare la loro funzione che causa la malattia", ha detto Myler. "Ogni struttura risolto fornisce un pezzo importante di nuove conoscenze per gli scienziati, circa una vasta gamma di malattie."

Recentemente, gli scienziati del gruppo di Seattle, che comprende Emerald Biostrutture, l'Università di Washington e Pacific Northwest National Laboratory in aggiunta a Seattle BioMed, hanno fornito dati strutturali che offriva comprensione di come le differenze specifiche in una delle proteine ​​RNA polimerasi del virus dell'influenza suina cambiato il modo in cui interagisce con le cellule ospiti, permettendogli di infettare gli esseri umani. Queste informazioni potrebbero fornire una base per i futuri agenti antivirali che potrebbero essere utilizzati per prevenire la replicazione del virus influenzale.

Altre strutture risolto provengono da poco patogeni conosciuti o emergenti che causano la malattia e la morte, ma sono stati meno studiati dalla comunità di ricerca. Ad esempio, il SSGCID risolto la prima struttura della proteina da Rickettsia, batteri patogeni trasportati da molte zecche, pulci e pidocchi, che provoca diverse forme di tifo e febbre delle.

Recentemente, gli scienziati CSGID determinato la struttura di un enzima cruciale nella via shikimate di Clostridium difficile, che è la più grave causa di diarrea associata agli antibiotici negli esseri umani e può portare a colite pseudomembranosa, una grave infezione del colon spesso derivante dalla eliminazione della normale flora intestinale da antibiotici. Il percorso shikimate è essenziale per piante e batteri come C. difficile, ma non è presente in animali, rendendo questo enzima un bersaglio antibiotico attraente. Ricercatori CSGID hanno determinato anche le strutture di numerose proteine ​​da altri organismi patogeni, come il Bacillus anthracis (antrace), Salmonella enterica (salmonellosi intossicazione alimentare), Vibrio cholerae (colera), Yersinia pestis (peste), e Staphylococcus aureus (infezioni da stafilococco ).

Il CSGID è un consorzio che comprende ricercatori dell'Università di Chicago (Chicago, IL), il J. Craig Venter Institute (Rockville, MD), University College di Londra (London, Regno Unito), l'Università di Toronto (Toronto, Canada) , l'Università della Virginia (Charlottesville, VA), l'Università del Texas Southwestern Medical Center a Dallas (Dallas, TX), e la University School of Medicine di Washington (St. Louis, MO), in aggiunta alla Northwestern University.

Mappatura delle strutture di batteri resistenti ai farmaci è anche una priorità per i due centri. "Batteri resistenti ai farmaci sono una minaccia crescente per noi e abbiamo bisogno di ottenere nuovi farmaci per stare davanti a loro", ha detto Anderson, Principal Investigator di CSGID. "Gli ultimi anni hanno portato non solo una valanga di nuove strutture macromolecolari, ma anche progressi significativi nella metodologia di determinazione della struttura delle proteine ​​che stanno ora facendo la loro strada nella scoperta di nuovi farmaci. Noi forniamo le informazioni strutturali in modo che in futuro le società in grado di sviluppare nuovi farmaci per superare la resistenza. "

Le strutture risolti dai Centri vengono immediatamente messi a disposizione della comunità scientifica internazionale, attraverso la proteina NIH-sostenuto Data Bank (www.pdb.org), offrendo un "progetto" per lo sviluppo di nuovi farmaci, vaccini e diagnostica.

I Centri sono sulla buona strada per individuare infine quasi 500 più strutture per la fine della corrente di cinque anni di contratto NIH nel 2012. Oltre alle strutture proteiche, i due centri mettono a disposizione della comunità scientifica tutti i cloni e le proteine ​​purificate che producono al fine di facilitare una collaborazione globale per la lotta contro le malattie mortali.

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