מדענים מהרווארד חושפים עקב אכילס נפוץ של רוב החיידקים

Anonim

מדענים מהרווארד חושפים עקיבת אכילס שאפשר לנצל את רוב החיידקים

ביולוגיה

מייקל אירווינג

29 במרץ, 2018

בביצוע של אמן זה של חיידק, הנקודות הכחולות מייצגות את החלבון לבניית התא, רודה - ומשבש את תפקוד החלבון הזה יכול להיות המפתח למעמד חדש של אנטיביוטיקה (קרדיט: בית הספר לרפואה של הרווארד)

חיידקים יכולים להיות יצורים קטנים, בעיקר בזכות קירות התא החזקים שלהם שיכולים להגן עליהם מפני סמים, וירוסים וסכנות אחרות. מציאת דרכים לפרק את ההגנות הללו מנשקה היא מרכיב מרכזי באנטיביוטיקה, ועכשיו חוקרים בבית הספר לרפואה של הרווארד זיהו חולשה מבנית שנדמה כי היא מובנית לתוך מגוון של מינים חיידקים, פוטנציאל סלילת הדרך למעמד חדש של אנטיבקטריאלי יעיל סמים.

המחקר החדש מבוסס על מחקר קודם בחלבון בשם רודה. בעוד שהחלבון עצמו ידוע מזה זמן רב, בשנת 2016 צוות הרווארד היה הראשון לגלות שהוא בונה את קירות התא המגנים של חיידקים מתוך מולקולות סוכר וחומצות אמינו. מאחר שרודה שייך למשפחת החלבונים של SEDS, שהיא שכיחה כמעט לכל החיידקים, הצוות הבין שזה היעד המושלם לאנטיביוטיקה מרחיקת לכת. ובבדיקה מדוקדקת יותר של רודה, החוקרים זיהו חלל נראה פגיע על פני השטח החיצוניים של החלבון.

"מה שמרגש אותנו הוא שלחלבון זה יש כיס דיסקרטי למדי, שנראה כי הוא יכול להיות ממוקד בקלות וביעילות עם תרופה שקושרת אותו ומפריעה ליכולתו של החלבון לעשות את עבודתו", אומר דוד Rudner, שותף בכיר של המחקר.

כדי לבדוק אם חלל זה הוא עקב אכילס שהם מחפשים, המדענים שינו את המבנה של החלבון בשני מינים של חיידקים, E. coli ו- Bacillus subtilis . שני אלה נבחרו משום שהם "מבינים היטב ומייצגים את שני המעמדות הנרחבים של חיידקים הגורמים למחלות, גרם חיובי וגרם שלילי.

הצוות מצא כי אפילו שינויים קטנים במבנה של חלל גרם לחלבון תקלה, אשר בתורו הוביל את החיידקים להתנפח פרץ. זה מראה כי תרופה שנועדה להפעיל את אותה תגובה תהיה אנטיביוטיקה יעילה.

"תרכובת כימית - מעכב - שקושר לכיס זה יפריע ליכולתו של החלבון לסנתז את הקיר החיידקי ולשמור עליו", אומר רודנר. "זה היה, למעשה, לפצח את הקיר, להחליש את התא ולהניע מפל אשר בסופו של דבר גורם לו למות."

יתרה מזאת, מכיוון שמשפחת ה- SEDS נפוצה כל כך, תרופות עתידיות פוטנציאליות עשויות להיות יעילות כנגד מגוון רחב של מינים חיידקיים.

"זה מדגיש את היופי של גילוי מדעי בסיסי סופר, " אומר תומאס ברנהרדט, שותף החוקר על המחקר. "אתה מגיע לרמה הבסיסית ביותר של דברים שנמצאים על פני כל המינים, וכאשר משהו עובד באחד מהם, רוב הסיכויים שזה יעבוד על פני הלוח."

המחקר פורסם בכתב העת Nature .

מקור: בית הספר לרפואה של הרווארד

בביצוע של אמן זה של חיידק, הנקודות הכחולות מייצגות את החלבון לבניית התא, רודה - ומשבש את תפקוד החלבון הזה יכול להיות המפתח למעמד חדש של אנטיביוטיקה (קרדיט: בית הספר לרפואה של הרווארד)