Forskere analyserer 3-D-model af proteiner fra sygdomsfremkaldende bakterier

Millioner af mennesker er ramt af bakterien Streptococcus pneumoniae, som kan forårsage bihulebetændelse, mellemøreinfektioner og mere alvorlige livstruende sygdomme, som lungebetændelse, bakteriæmi, og meningitis. Op til fyrre procent af befolkningen er bærere af denne bakterie.

Forskere fra University of Victoria (UVic) brugte den canadiske lyskilde (CLS) ved University of Saskatchewan til at studere proteiner, som patogenet bruger til at nedbryde sukkerkæder (glycaner), der findes i humant væv under infektioner. Disse proteiner er vigtige værktøjer, bakterien bruger til at forårsage sygdom.

De brugte Canadian Macromolecular Crystallography Facility (CMCF) ved CLS til at bestemme den tredimensionelle struktur af et specifikt protein, et enzym, som bakterien producerer for at finde ud af, hvordan den interagerer med og nedbryder glykaner.

Dr. Alisdair Boraston, en af ​​forskerne fra UVic, forklaret, at processen ligner et træ, der bliver hugget ned. Hvor en kompleks glycan til stede i værtsvæv er træet; enzymet, der undersøges, er som en økse, der fjerner grene af træet. I dette tilfælde, det fjerner fucose fra specifikke glycaner, udsættelse af træets stamme (glykanens kernestruktur), som så tillader stammen at blive fuldstændig fjernet (af andre enzymer).

Dette studie, derfor, placerer dette nye enzym i den større sammenhæng af enzymer, som S. pneumoniae anvender under infektion. Ultimativt, hans team vil vide, om standsning af dette initierende enzym ville forhindre det næste enzym i at forårsage mere skade.

"Det spørgsmål, vi stillede, var dels, om enzymet er i stand til at gøre dette, men mest hvordan enzymet virker, "siger Dr. Boraston, hvorfor en 3-D strukturel analyse af proteinet ved hjælp af data indsamlet ved CMCF var så vigtig.

Nu hvor de har analyseret dette enzym, det åbner vejen til udvikling af nye inhibitorer og, til sidst, mulige terapier rettet mod enzymet eller andre enzymer i kaskaden kan udvikles.

"Vores forskning tænker fremad om alternative behandlingsmetoder for en bakterie, der konstant tilpasser sig medicinske indgreb. Vi lever i en æra, hvor Streptococcus pneumoniae -bakterien bliver mere og mere lægemiddelresistent. Det bliver også ved med at ændre sig og unddrage sig vores vaccinationsstrategier. Tænker anderledes og overvejelse af alternative tilgange til antibiotika er en mulig fremtid for bekæmpelse af infektioner, " sagde Boraston.

Ved at undersøge brikkerne i dette puslespil, og arbejder på at samle dem, UVic -forskerholdet tackler en af ​​de mest udbredte sundhedstrusler på verdensplan.