Viruss mangestrengede angreb på bakterier peger på nye måder at bekæmpe infektion på

Forskere har afdækket, hvordan en virus anvender et todelt angreb mod et enkelt protein for at dræbe bakterier.

Den internationale gruppe, ledet af forskere fra MRC Center for Molecular Bacteriology &Infection ved Imperial College London, mener, at deres arbejde i sidste ende kan føre til nye måder at bekæmpe bakterielle infektioner på.

Holdet gjorde opdagelsen, mens de studerede en type virus kendt som en T7 -bakteriofag, som inficerer E. coli, bakterien, som kan forårsage madforgiftning.

Virussen, som er hundredvis af gange mindre end en bakterie, selektivt retter sig mod E.coli, kapring af bakteriens biologiske funktioner for at slippe flere kopier af sig selv.

Tidligere har en gruppe ledet af professor Ramesh Wigneshweraraj fra Institut for Medicin og professor Steve Matthews fra Institut for Biovidenskab, opdagede, at denne virus angriber sin bakterievært ved at forstyrre E.colis evne til at tænde for sine gener.

De viste, at virussen producerer et protein kaldet Gp2, som er rettet mod et afgørende enzym i bakterien kendt som RNA-polymerase (RNAP).

Dette enzym bruges af bakterier til at transskribere deres genetiske kode til RNA-strenge, nødvendige for at lave proteiner.

RNAP er allerede et mål for nogle antibiotika som rifamyciner, bruges til at behandle tuberkulose og spedalskhed, som dræber bakterier ved at binde sig til enzymet og forstyrre dets evne til at danne RNA.

I den seneste undersøgelse, offentliggjort i tidsskriftet Nukleinsyreforskning , den internationale gruppe, som involverede forskere fra USA, Rusland og Israel, har vist, at virussen også bruger et andet protein til at målrette RNAP - danner et tostrenget angreb mod det samme mål i E.coli.

Fordobling

"Disse vira er ganske effektive dræbere. De har ikke ressourcer til overs, så typisk vil de udvikle et protein for at dræbe en proces, "forklarede professor Wigneshweraraj." Nyheden i vores nye forskning er, at vi har opdaget, at en virus har udviklet to helt forskellige måder at angribe det samme bakterielle mål på. "

Gruppen mener, at det første protein (Gp2) kun kan hæmme frie former af enzymet – ikke aktivt transskriberende DNA – i bakteriecellen i de tidlige stadier af infektion.

Imidlertid, senere under angrebet, mere RNAP bliver tilgængeligt. Virusset producerer det andet protein (Gp5.7) for at målrette mod de resterende enzymer og afslutte arbejdet, resulterer i en finjusteret proces til at dræbe bakterien.

Professor Wigneshweraraj siger, at mens undersøgelsen er grundforskning og er langt fra at blive brugt i klinikken, Lægemiddelindustrien kunne bruge forskningen til at gense eksisterende mål i bakteriecellen til intervention.

"Vores opfattelse er, at ved at studere disse proteiner kan vi få virkelig ny inspiration til at finde nye måder at bekæmpe bakterielle infektioner på. Hvis vi kan efterligne de processer, som vira bruger, vi kan muligvis skabe nye behandlingsformer – mod dokumenterede antibiotika-targets i bakterier, "sagde professor Wigneshweraraj.

Forskerne siger, at det næste skridt er at fokusere mere på, hvordan Gp5.7 binder til RNAP og at finde ud af den nøjagtige mekanisme, hvorved vira fjerner bakterierne.