Superbug kamp:Bakteriestruktur kan være nøglen til nye antibiotika

Cornell -forskere har afdækket strukturen af ​​en reguleringsmekanisme, der er unik for bakterier, åbner døren for at designe nye antibiotika målrettet mod patogener.

Efterhånden som truslen om antibiotikaresistente bakterier vokser, denne opdagelse giver håb om at finde en alternativ måde at målrette sygdomsfremkaldende bakterier på.

I undersøgelsen, forskere brugte røntgenkrystallografi til at afsløre strukturen af ​​såkaldte "T-box" -elementer i patogenet Mycobacterium tuberculosis, modelbakterien i undersøgelsen.

T-kasser er strukturer, der genkender, når en celle mangler en bestemt aminosyre, byggestenene i celler. T-kasser giver bakterier mulighed for at reagere på denne mangel ved at starte en proces, der genererer mere af den aminosyre. På denne måde, T-kasser letter grundlæggende funktion hos bakterier, herunder mange patogener såsom M. tuberculosis og Bacillus anthracis, som forårsager den dødelige miltbrandssygdom.

"T-boksene findes kun i bakterier, og de kontrollerer essentielle gener, "sagde studieforfatter Robert Battaglia." Dette gør dem til et attraktivt mål, fordi de også er afgørende for, at mange af disse bakterier reagerer på sultforhold. "

Battaglia er kandidatstuderende i laboratoriet hos seniorforfatter Ailong Ke, professor i molekylærbiologi og genetik ved Cornell University.

T-kasser binder til et vigtigt makromolekyle kaldet tRNA, som findes i uladede og ladede former. Forskellige typer tRNA er hver tilpasset til en bestemt type aminosyre. Når mængden af ​​en aminosyre er lav i bakteriecellen, det tilsvarende tRNA oplades og bindes til en T-boks, som igen genkender hvilken type aminosyre, tRNA kræver og letter en proces med at generere mere af den aminosyre. Når mængden af ​​en aminosyre stiger, tRNA vil parre med det, derved oplade det tRNA. Aminosyrerne bruges derefter i alle slags basale bakteriecellefunktioner.

I undersøgelsen, forskerne beskrev strukturen af ​​det fulde T-box og tRNA-kompleks.

"Ved at løse vores struktur, vi kan se, hvordan forskellige dele af T-boksen er placeret, så T-boksen kan have denne specifikke interaktion med et tRNA, "Sagde Battaglia." Hvis vi kan udvikle en form for lægemiddel til at målrette disse T-box-elementer for at rode med deres evne til at binde med tRNA, de kunne være et rigtig godt valg til et antibiotikum, fordi vi ikke selv har [T-kasser], så vi behøver ikke bekymre os om bivirkninger eller toksicitet. "

Undersøgelsen blev offentliggjort i Naturens strukturelle og molekylære biologi .