يسلط البحث الضوء على تفاعلات بروتينية محددة يمكن أن توفر استراتيجيات علاجية جديدة لمكافحة الكوليرا

يسلط البحث الضوء على تفاعلات بروتينية محددة يمكن أن توفر استراتيجيات علاجية جديدة لمكافحة الكوليرا

لا تزال الأمراض المعدية البكتيرية تساهم بشكل كبير في العبء العالمي للمرض، ومع تزايد مقاومة المضادات الحيوية في جميع أنحاء العالم، هناك حاجة ملحة لاستراتيجيات علاجية جديدة ضد البكتيريا. واحدة من أكثر أنواع العدوى البكتيرية تدميرا هي الكوليرا، التي تسببها بكتيريا ضمة الكوليرا، التي تشهد وباءها السابع المستمر منذ عام 1961. والآن قامت مجموعة بحثية بقيادة جامعة أوساكا في اليابان بتسليط الضوء على تفاعل بروتيني محدد يسبب احتمال أن يكون هدفا جديدا في علاج الكوليرا.

وتتميز الكوليرا بالإسهال الشديد الذي قد يؤدي في أسوأ الحالات إلى الوفاة خلال ساعات. إحدى أهم الخطوات في عملية الإصابة ببكتيريا V. cholerae هي أن البكتيريا تستعمر الأمعاء البشرية عن طريق إفراز عامل استعمار يسمى TcpF، على الرغم من أن الآلية الدقيقة وراء هذا الإفراز ظلت غير واضحة. الآن، في دراسة سيتم نشرها قريبًا في Science Advances، استخدم الباحثون علم البلورات بالأشعة السينية، والتحليل الفيزيائي الكيميائي والنمذجة الهيكلية للكشف بالضبط عن كيفية إفراز ضمة الكوليرا لـ TcpF.

يوضح هيرويا أوكي، المؤلف الرئيسي للدراسة: "من المعروف أن الشعرة المنظمة للسموم (TCP)، وهو نظام الشعرة من النوع 4، تلعب دورًا حاسمًا في إفراز TcpF، لكن التفاعل الدقيق بين الاثنين لم يكن واضحًا". الشعيرات هي هياكل تشبه الخيوط على سطح الخلايا البكتيرية ويمكن أن يكون لها مجموعة متنوعة من الوظائف. يتكون TCP الخاص بـ V. cholerae بشكل أساسي من العديد من وحدات TcpA الفرعية، مع وحدة فرعية أولية تتكون من قاطع TcpB متصل بـ "الجزء العلوي" من الشعرة لتسهيل تجميعها. قامت المجموعة بدراسة تفاعل TcpF مع TcpA وB وقامت ببناء نماذج بناءً على النتائج.

لقد لاحظنا أن TcpF تم تشذيبه إلى وحدة تشبه الزهرة لربط أداة القطع TcpB في نهاية الشعرة."

شوتا ناكامورا، مؤلف رئيسي للدراسة

الأهم من ذلك، أننا حددنا مجالات محفوظة منفصلة تعتبر ضرورية لربط TcpF بتشذيب TcpB وTcpF، وكلاهما مطلوب لاستعمار ضمة الكوليرا.

وبالنظر إلى نتائجهم في سياق الأعمال المنشورة الأخرى، افترضت المجموعة وجود نموذج إفراز يقوم فيه TCP بنقل TcpF المرتبط بـ TcpB خارج الخلية، حيث ينفصل TcpF عن الشعيرة ويتحرك بحرية في الأمعاء البشرية، ويبدأ المراحل المبكرة من استعمار ضمة الكوليرا. ثم يتراجع TCP مرة أخرى إلى الخلية البكتيرية لتكرار العملية.

ونظرًا للمقاومة المتزايدة للمضادات الحيوية، فإن مثل هذه النتائج، التي توضح التفاصيل الجزيئية للعدوى، يمكن أن تكون ذات قيمة كبيرة لتطوير أدوية جديدة مضادة للبكتيريا. إن تطوير عامل مضاد للالتصاق يمنع بشكل انتقائي التفاعل بين عامل الاستعمار TcpF ونظام إفراز TCP قد يمثل استراتيجية علاجية جديدة لمكافحة الكوليرا.

مصدر:

جامعة أوساكا

مرجع:

أوكي، H.، وآخرون. (2022) الأساس الهيكلي للإفراز المعتمد على السموم المعتمد على البيلوس لعامل الاستعمار Vibrio cholerae. التقدم العلمي. doi.org/10.1126/sciadv.abo3013.

.