En enzymudvikling fra skiftende elektriske felter og modstand mod antibiotika

Enzymer er proteiner, der fremskynder eller katalyserer en reaktion i levende organismer. Bakterier kan producere enzymer, der gør dem resistente over for antibiotika. Specifikt, TEM beta-lactamase-enzymet gør det muligt for bakterier at udvikle resistens over for beta-lactam-antibiotika, såsom penicillin og cephalosporiner. Forskere ved Stanford University studerer, hvordan et enzym ændrer sig og bliver antibiotikaresistent.

Under Biophysical Societys 62. årsmøde, afholdt 17.-21. feb. 2018, i San Francisco, Californien, Samuel H. Schneider, en kandidatstuderende i Stanford University's Boxer Lab, vil præsentere gruppens forskning, der studerer, hvad der sker, når et enzym accelererer reaktionen, og hvordan et enzym ændrer sig over tid og gør det modstandsdygtigt over for antibiotika.

Forskere har forsøgt at finde ud af præcis, hvad der sker, når et enzym binder sig til et andet molekyle og i sidste ende, hvordan det enzym bliver resistent over for antibiotika. Holdet af forskere ved Boxer Lab bruger en eksisterende teknik kaldet vibrational Stark effect (VSE) på en ny måde til at måle et molekyles elektriske felt, når enzymet og molekylet er knyttet på forskellige tidspunkter under enzymets udvikling til at blive resistente over for antibiotika .

Holdet målte de elektriske felter genereret af et TEM-beta-lactamase-enzym knyttet til to forskellige molekyler og vibrationen af ​​de kemiske bindinger i disse molekyler i håb om, at de vil finde, hvad der får enzymet til at udvikle resistens over for cephalosporiner-antibiotika.

Fremadrettet, holdet håber at udvide undersøgelsen til tusindvis af varianter af disse enzymer "for at forstå sammenhængen mellem udviklingen af ​​elektriske felter i enzymer og udviklingen af ​​[antibiotika] resistens, " sagde Jacek Kozuch, en postdoc, der arbejder i Boxer Lab.