Forebyggelse af tyktarmskræft og dødfødsler

At karakterisere et lillebitte protein – bestemme dets form og hvad det gør – var det første skridt taget af Dr. Kirsten Wolthers og hendes kolleger i deres bestræbelser på at lære mere om et meget almindeligt molekyle, der er impliceret i en lang række menneskelige lidelser.

Wolthers brugte den canadiske lyskilde (CLS) ved University of Saskatchewan til at studere flavodoxin. Dette protein produceres af alle mulige bakterier og nogle alger, hun forklarede, inklusive bakterier forbundet med influenza, H. pylori, E. coli og endda blindtarmsbetændelse.

Af særlig interesse for lektor fra University of British Columbia er flavodoxin produceret af Fusobacterium nucleatum, en oral bakterie, der findes naturligt i menneskets mund, og som spiller en rolle ved paradentose og tandkødsbetændelse.

"Det, der gør det så interessant, er, at det, der er dukket op i de sidste 10 år eller deromkring, er forbindelser mellem F. nucleatum og tyktarmskræft og for tidlige eller dødfødsler, " sagde hun. I nogle undersøgelser, mus, der fik oralt F. nucleatum, har vist en højere end normalt forekomst af for tidlige fødsler. Fordi flavodoxin er kendt for at være afgørende for bakteriernes livscyklus, det ses som et potentielt mål for en kontrollerende vækst af bakterien.

"Spørgsmålet vi stillede var, kan vi finde et kemisk molekyle, der vil binde til flavodoxinet for at blokere dets funktion og hæmme væksten af ​​bakterierne?"

Ved at bruge røntgendiffraktionsteknikker på CLS, forskerne var i stand til at generere diffraktionsmønstre, de kunne sætte sammen for at bygge et komplet billede af proteinet. De sammenlignede derefter flavodoxin produceret af F. nucleatum med flavodoxin produceret af andre slags bakterier. Arbejdet blev offentliggjort i tidsskriftet Protein Science.

"Det, vi fandt, var, at dets egenskaber var typiske for det flavodoxin, du ville finde forbundet med andre bakterier, men med små variationer, " sagde Wolthers. Proteinets rolle er at fungere som en kanal, overføre elektroner fra et protein til et andet, men af ​​en eller anden grund, flavodoxinet produceret af F. nucleatum har mindre affinitet til disse elektroner.

Wolthers sagde, at hendes arbejde med flavodoxin blot var det første skridt på en lang forskningsvej, som vil omfatte at se på forskellige enzymer produceret af F. nucleatum for også at bestemme deres funktion i forhold til bakterierne, igen med det formål at bruge dem som lægemiddelmål for at forstyrre bakterievæksten.

Der er mange ansøgninger til denne forskning, og i de kommende år, hun håber på skabelsen af ​​en lægemiddelbehandling, der kan kombineres med kemoterapi "for at forbedre resultaterne for patienter med tyktarmskræft."