Undersøgelse identificerer mekanismer, der fremmer bakteriel overlevelse

Northwestern Medicine-forskere har afsløret nye reguleringsmekanismer, der fremmer bakteriel overlevelse, ifølge resultater offentliggjort i Proceedings of the National Academy of Sciences .

Undersøgelsen, ledet af M.-N. Frances Yap, Ph.D., lektor i mikrobiologi-immunologi, lægger også grunden til at identificere nye terapeutiske mål til behandling af bakterielle infektioner.

Ribosomdvale er en mekanisme, der udføres af bakterier og andre organismer, herunder eukaryoter, for at sikre langsigtet overlevelse. Hibernerende 100S-ribosomer i bakterier består af to 70S-komplekser, der er forbundet med et protein til dvalefremmende faktor (HPF).

Dette 100S-kompleks tjener to hovedformål:at forhindre nedbrydning af proteinbiosyntesemaskineri (ribosomer) og at spare energi i cellen ved at lukke ned for mRNA-translation.

I den nuværende undersøgelse brugte Yaps team massespektrometri til at studere proteininteraktioner i methicillin-resistente Staphylococcus aureus, en bakterie, der almindeligvis er kendt for at forårsage staph-infektioner. Ud fra disse analyser fandt de ud af, at HPF interagerer med en tidligere uidentificeret bindingspartner placeret uden for ribosomet, et protein kaldet YwlG.

Ved at løse YwlG's atomare struktur fandt de desuden ud af, at dette protein er involveret i glutamathydrogenaseaktivitet, som er en essentiel metabolisk vej, der kræves for bakteriers overlevelse.

"Under normale forhold er en brøkdel af YwlG-protein bundet til HPF. Ved at binde sammen kan YwlG ikke stimulere glutamathydrogenaseaktivitet, og HPF kan ikke binde til ribosomet, så det er 'gensidig sekvestrering' af de to proteiner for at sikre den rigtige mængde af 100S-komplekser og cellulær glutamatdehydrogenase produceres," sagde Yap.

Resultaterne peger på både HPF og YwlG som faktorer, der påvirker bakteriel kolonisering og infektions sværhedsgrad. Slutmålet er ifølge Yap at identificere en forbindelse, der kan forstyrre dannelsen af ​​disse komplekser og til gengæld hæmme langsigtet overlevelse af bakterier.

"En vigtig fordel er, at protein, der ligner HPF eller YwlG, ikke findes hos mennesker, så du kan udvikle et HPF- eller YwlG-målrettet antibakterielt middel, der hæmmer bakterievækst, men ikke skader værterne," sagde Yap. + Udforsk yderligere

Hibernerende ribosomer hjælper bakterier med at overleve