研究员击中靶子为抗生素的目标

一个普渡大学研究者打开门可能抗生素治疗各种疾病通过确定蛋白质的结构控制大肠杆菌的饥饿反应。

本研究适用于许多疾病的治疗,因为相同的蛋白质存在于大量的有害细菌,包括那些引起溃疡,麻风病,食物中毒,百日咳,脑膜炎、性传播疾病、呼吸道感染和胃癌生物学副教授大卫·桑德斯说。

桑德斯的一部分Markey结构生物学中心普渡,详细研究的论文发表在8月16日出版的《华尔街日报》的结构。

“这是一个重要的发现抗生素领域,很大程度上需要一些新的东西,”桑德斯说。

“抗生素可用今天面临的挑战越来越大的阻力和失败。”

“这项研究表明一个全新的方法来对抗细菌感染。”

“此外,这种蛋白质是一个很好的抗生素目标因为它只存在于细菌和一些植物,这意味着治疗只会影响目标细菌细胞并将对人类细胞无害。”

桑德斯和他的合作者Miriam哈森,研究exopolyphosphatase的结构,蛋白质在大肠杆菌作为一种酶,催化化学反应中的细菌。

这种酶为细菌提供了信号进入饥饿模式,限制生育。

“有能力控制这个信号的使用,我们可以欺骗细菌他们挨饿,即使他们就不明智了;或者我们可以永远让他们意识到他们挨饿,会杀了他们。”

研究人员可以设计药物与蛋白质和防止被细菌,使细菌无法反应和生存缺乏营养供应;另一种可能性是设计一种药物来模拟蛋白质,导致细菌的反应,就好像它是饥饿,即使在存在充足的营养供给,桑德斯说。

这样一个信号存在于几乎所有的生物,因为大多数生物很难找到食物或营养和有开发一种避免饥饿,他说。

“细菌通常是在一个环境缺乏营养和回应通过限制他们的繁殖,”他说。

”,这是一件好事,因为如果他们以最大的速度增长,在两周内我们会在细菌20英尺深。”

蛋白质也是特别感兴趣,因为它是高度进行的,这意味着它是启动有效的化学反应。

它能够抓住其底物,这种物质它使用燃料的化学反应和保持顽强地直到它消耗所有的衬底,桑德斯说。

使用x射线晶体学,桑德斯能够显示大肠杆菌exopolyphosphatase的结构,发现的蛋白质有独特的方式实现其持续高。

“蛋白质有一个洞,”他说。“这是极其罕见的,提供了一个物理的解释为什么它是如此前进的。”

“身体包含的洞底物,保持它,除了通常的化学成键,让它连接。”

“一旦基质蛋白高度,它不脱落。蛋白质啃噬,直到它到达衬底链的结束。”

桑德斯曾与一个团队创建动画电影展示这个过程从衬底的观点。

观众跟着一起,因为它是通过蛋白质从一边到下一个。

“这是第一次,从来没有见过这样的事,这是第一部电影,”他说。“这优雅的说明了这个反应的物理过程。”

桑德斯也决定蛋白质的结构表明,它属于ASKHA(醋酸和糖激酶、Hsp70、肌动蛋白)总科。

了解蛋白质所属家庭允许研究人员使用现有的其他家庭成员的信息更好地理解蛋白质被研究。

它还允许从研究中获得的信息用于家庭的其他成员,桑德斯说。

“基本基础研究是驱动的引擎技术的发展如抗生素,”他说。

“本研究的下一步将致力于制定这种蛋白质抑制剂和研究应用到其他细菌。”