Nye mål i kampen mod antibiotikaresistens

Bakterier er i stigende grad resistente over for tilgængelige antibiotika. Et team af kemikere fra det tekniske universitet i München (TUM) har nu identificeret vigtige enzymer i metabolismen af ​​stafylokokker. Blokering af disse enzymer på en målrettet måde sulter dem.

"Medicin har brug for nye våben mod bakterier, "siger professor Stephan Sieber." Mange bakterier er allerede resistente over for almindelige lægemidler. Et vigtigt mål med forskningen er således at identificere nye angrebspunkter. "

Sammen med ph.d. studerende Annabelle Hoegl og hans team ved formanden for organisk kemi II ved det tekniske universitet i München, forskeren har udviklet en procedure til isolering og metabolisering af enzymer, der styrer stofskiftet. "Hvis vi kunne blokere disse enzymer, "Stephan Sieber forklarer målet, "vi kunne mere eller mindre sulte patogenerne."

Den nye metode blev testet på Staphylococcus aureus. Bakterien er udbredt, med mange arter, der er resistente over for antibiotika. Staphylococci omfatter tusindvis af proteiner. "Isolering af enzymer med specifikke egenskaber fra denne høstak, at identificere dem og undersøge deres funktion udgjorde en reel udfordring, "husker Sieber.

De enzymer, forskergruppen målretter mod, bruger vitamin B6 til at fremskynde kemiske reaktioner i cellen. En afgørende komponent i vitamin B6 er pyridoxalphosphat, eller PLP. Uden de PLP-afhængige enzymer, bakteriernes metabolisme ville standse, sulter mikroorganismerne ihjel.

Opsporing af enzymer med markører

Teamet brugte et kemisk modificeret pyridoxalphosphat til at påvise sådanne PLP-afhængige enzymer. De markerede molekyler blev tilsat til en næringsopløsning, hvor bakterierne Staphylococcus aureus formerer sig.

Da opløsningen ikke indeholdt noget naturligt PLP, de PLP-afhængige enzymer inkorporerede markørerne, bruge dem til stofskifte. Kemikerne sprængte derefter bakterierne ved hjælp af ultralyd og fiskede enzymerne, der bar markørerne, ud.

Princippet om molekylært fiskeri, eller "proteinprofilering, "som det kaldes, er ikke helt nyt. Men, TUM-forskerne er de første til at udnytte denne metode til at undersøge PLP-afhængige enzymer.

"Vi kunne demonstrere, at metoden er meget effektiv, "understreger Sieber." Mange fysiologisk vigtige enzymer i Staphylococcus er afhængige af pyridoxalphosphat. Vi isolerede 73% af disse enzymer, analyserede dem ved hjælp af massespektrometri og identificerede dem. "

Ud over, teamet afdækkede tidligere ukendte PLP-afhængige enzymer og dechiffrerede deres funktioner. "Derved opdagede vi en uudnyttet skat i vores søgen efter nye antibiotikamål, «siger kemikeren.

Denne indsigt kan nu bruges til at udvikle nye aktive midler mod bakterier. I det næste trin, forskerne håber at undersøge enzymernes funktioner mere detaljeret og bestemme, hvordan bakteriemetabolisme kan blokeres målrettet uden at skade raske menneskelige celler.