Ny mekanisme viser vejen til at bryde ribosom-antibiotikaresistens

Forskergrupper fra University of Groningen har afsløret en ny mekanisme for ribosomdimerisering i bakterien Lactococcus lactis ved hjælp af kryo-elektronmikroskopi. Da denne dimerisering gør ribosomer mere modstandsdygtige over for antibiotika, denne undersøgelse giver det nødvendige strukturelle grundlag for at designe nye generationer af antibiotika. Resultaterne offentliggøres i Naturkommunikation den 28. sept.

Antibiotika er den mest almindelige medicin, der bruges til at behandle mikrobielle infektioner. Mange antibiotika retter sig mod intracellulære bakterielle ribosomer - cellulære fabrikker, der syntetiserer proteiner - som er afgørende for bakteriel overlevelse og spredning. Når bakterier har en overdreven proteinsynteseaktivitet, de stopper ribosomerne i et inaktivt dimert kompleks (dvs. to kopier af ribosomer interagerer med hinanden). Dette såkaldte hibernerende ribosomkompleks er mere modstandsdygtigt over for antibiotika.

I et samarbejde, forskningsgrupper ledet af Egbert Boekema, Bert Poolman og Albert Guskov afslørede en ny mekanisme for ribosomdimerisering i bakterien Lactococcus lactis ved hjælp af kryo-elektronmikroskopi. Det særlige ved den mekanisme, de beskriver, er, at den involverer et enkelt protein, kaldet HPF ^lang , som er i stand til at dimerisere af sig selv og derefter trække to kopier af ribosomer sammen. Ribosomets dimere tilstand er ikke længere i stand til at syntetisere nye proteiner.

Denne dvalemekanisme står i skarp kontrast til tidligere undersøgelser udført i en anden mikroorganisme, Escherichia coli. Imidlertid, baseret på en fylogenetisk analyse af aminosyresekvensen af ​​HPF ^lang , forskerne konkluderer, at den mekanisme, de foreslår, er mere udbredt, siden protein HPF ^lang er til stede i næsten alle kendte bakterier. Denne undersøgelse giver det nødvendige strukturelle grundlag for at designe nye generationer af antibiotika rettet mod dvaleribosomer.