Bestemmelse af 3D-strukturen af ​​fag ved atomopløsning

Fager er blevet et fokus for forskning i kampen mod antibiotikaresistens. Disse bakterieædende vira har allerede vist sig effektive i forsøg mod multiresistente bakterier. Imidlertid, atomstrukturen for disse små hjælpere er ukendt. Det er nu lykkedes forskere ved Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP) i Berlin at udvikle en ny metode, der gør det muligt at bestemme den komplekse struktur i detaljer, ned til atomniveau. Deres arbejde er en videreudvikling inden for NMR i solid state og blev offentliggjort i specialtidsskrifterne Angewandte Chemie og Naturprotokoller .

WHO har længe erklæret resistens over for antibiotika som en global sundhedskrise og offentliggjort en liste over problematiske bakterier, senest i marts, hvortil der hurtigt er behov for nye antibiotika. Men søgningen efter nye antibiotika har vist sig at være vanskelig:Der har ikke været nogen signifikant fremgang i udviklingen i over 40 år. Det er derfor, forskere nu mere end nogensinde leder efter alternative behandlinger. Fager kunne udgøre et sådant alternativ. De er naturligt forekommende vira, der angriber og forbruger visse bakterier, derfor kaldes de også "bakteriofager" (oldgræsk φαγεῖν phageín, "at fortære"). Da der er særlige fager for hver bakterie, det ser ud til, at de kan indsættes mere specifikt end antibiotika, som altid også dræber "gode" bakterier. En masse forsøg med bakteriofager er allerede blevet udført i Østeuropa, og i USA er de blevet genetisk manipuleret, så de er i stand til at helbrede infektioner af multiresistente bakterier hos mus.

Fagernes atomstruktur er til dato ikke fuldt ud kendt. I løbet af den aktuelle terapiudvikling, imidlertid, det ville være enormt nyttigt at vide, hvordan de præcist fungerer, og hvordan deres 3D-struktur ser ud ved atomiske detaljer. "Fager er nanomaskiner, der er blevet optimeret af naturen gennem millioner af år. De består af mange komponenter, der er samlet til en kompleks arkitektur, "forklarer professor Dr. Adam Lange (FMP). Det er nu lykkedes Lange og hans team at nå en metodisk milepæl:Forskerne har udviklet NMR-metoder (nuklear magnetisk resonansspektroskopi), så de kan bruges til at bestemme strukturen af fager ned til atomniveau. Lange vurderer, at han vil have brug for omkring et år for at løse fagernes komplekse struktur. "Ved at udføre denne grundlæggende forskning, vi kan yde et vigtigt bidrag til fagterapi. "

Den nye metode kan også anvendes på andre vigtige systemer. For at give adgang til laboratorier rundt om i verden, ud over papiret i Angewandte Chemie forskerne offentliggjorde en detaljeret protokol i Naturprotokoller .

"Bakteriofager bliver stadig vigtigere som en alternativ behandlingsmetode på grund af resistens hos mange patogene bakteriestammer over for antibiotika, "Slutter Lange. Han er et af de førende sind inden for synliggørelse af proteinstrukturer med NMR." Derfor, Vi vil nu tage vores videre udvikling af teknologien i brug og undersøge deres komplekse struktur så hurtigt som muligt. "