Forskere opdager fælles plan for proteinantibiotika

En opdagelse af forskere ved Los Angeles Biomedical Research Institute (LA BioMed) har afsløret en fælles plan for proteiner, der har antimikrobielle egenskaber. Denne opdagelse åbner døren til design og udvikling af en ny generation af anti-infektionsmidler, der er aktive mod patogener, der er blevet resistente over for konventionelle antibiotika.

Resultaterne er offentliggjort i Proceedings of the National Academy of Sciences , i et papir med titlen "A Unifying Structural Signature of Eukaryotic α-helical Host Defense Peptides." Opdagelsen blev gjort af Dr. Nannette Yount og Dr. Michael Yeaman, der fandt ud af, at visse små proteiner, kaldet peptider, har antimikrobiel aktivitet, hvis de indeholder en specifik strukturel signatur bestående af et konserveret aminosyremønster, der danner en tredimensionel form kendt som en alfa-helix.

Yount og Yeaman opdagede og karakteriserede alfa-kerne signaturen, og brugte den derefter til at mine databasen med alle kendte proteiner og peptider. Derved, de fandt tusindvis af proteiner, der aldrig tidligere har været kendt for at have antimikrobiel aktivitet. Holdet syntetiserede derefter eksempler på de nyopdagede peptider, der viser, at de har potent antimikrobiel aktivitet mod infektiøse mikrober, der modstår selv de mest moderne antibiotika.

Ud over sit arbejde hos LA BioMed, Yeaman er også professor i medicin ved UCLA, og chef for afdelingen for molekylær medicin ved Harbor-UCLA Medical Center. For yderligere at validere betydningen af ​​denne opdagelse, han og Yount arbejdede sammen med Gerard Wong og hans team fra Institut for Bioteknik, Institut for Kemi og Biokemi, og California NanoSystems Institute ved UCLA. Sammen, de anvendte state-of-the-art kunstig intelligens og maskinlæringsmetoder for at verificere, hvordan alfa-kerne signaturen omfatter træk ved peptider, der er kendt for at udøve stærk antimikrobiel aktivitet. Dette er et eksempel på, hvordan medicin, bioteknik og beregningsmodeller kan arbejde hen imod forbedrede sundhedsresultater.

Et væsentligt fremskridt, som LA BioMed-teamet opdagede, er, at det kan bruges til at udvikle fundamentalt nye typer anti-infektionsmidler designet til at forebygge eller behandle selv de mest antibiotika-resistente mikrober - superbugs - der almindeligvis findes på hospitaler og andre sundhedsfaciliteter, som nu truer den amerikanske folkesundhed.