Istraživanje baca svjetlo na specifične interakcije proteina koje bi mogle pružiti nove strategije liječenja u borbi protiv kolere

Transparenz: Redaktionell erstellt und geprüft.
Veröffentlicht am

Bakterijske zarazne bolesti još uvijek uvelike doprinose globalnom teretu bolesti, a s povećanjem otpornosti na antibiotike diljem svijeta, postoji hitna potreba za novim strategijama liječenja protiv bakterija. Jedna od najrazornijih bakterijskih infekcija je kolera, uzrokovana bakterijom Vibrio cholerae, koja doživljava svoju sedmu trajnu pandemiju od 1961. Sada je istraživačka skupina predvođena Sveučilištem Osaka u Japanu rasvijetlila specifičnu interakciju proteina koja uzrokuje mogućnost da bude nova meta u liječenju kolere. Koleru karakterizira teški proljev, koji u najgorim slučajevima može biti smrtonosan unutar nekoliko sati. Jedan od najvažnijih koraka…

Bakterielle Infektionskrankheiten tragen immer noch stark zur globalen Krankheitslast bei, und angesichts der weltweit zunehmenden Antibiotikaresistenz besteht ein dringender Bedarf an neuartigen Behandlungsstrategien gegen Bakterien. Eine der verheerendsten bakteriellen Infektionen ist Cholera, die durch das Bakterium Vibrio cholerae verursacht wird und seit 1961 zum siebten Mal eine anhaltende Pandemie erlebt. Jetzt hat eine Forschungsgruppe unter der Leitung der Universität Osaka in Japan Licht auf eine spezifische Proteininteraktion geworfen, die das verursacht Potenzial, ein neues Ziel in der Cholera-Behandlung zu sein. Cholera ist durch schwere Durchfälle gekennzeichnet, die im schlimmsten Fall innerhalb von Stunden tödlich enden können. Einer der wichtigsten Schritte …
Bakterijske zarazne bolesti još uvijek uvelike doprinose globalnom teretu bolesti, a s povećanjem otpornosti na antibiotike diljem svijeta, postoji hitna potreba za novim strategijama liječenja protiv bakterija. Jedna od najrazornijih bakterijskih infekcija je kolera, uzrokovana bakterijom Vibrio cholerae, koja doživljava svoju sedmu trajnu pandemiju od 1961. Sada je istraživačka skupina predvođena Sveučilištem Osaka u Japanu rasvijetlila specifičnu interakciju proteina koja uzrokuje mogućnost da bude nova meta u liječenju kolere. Koleru karakterizira teški proljev, koji u najgorim slučajevima može biti smrtonosan unutar nekoliko sati. Jedan od najvažnijih koraka…

Istraživanje baca svjetlo na specifične interakcije proteina koje bi mogle pružiti nove strategije liječenja u borbi protiv kolere

Bakterijske zarazne bolesti još uvijek uvelike doprinose globalnom teretu bolesti, a s povećanjem otpornosti na antibiotike diljem svijeta, postoji hitna potreba za novim strategijama liječenja protiv bakterija. Jedna od najrazornijih bakterijskih infekcija je kolera, uzrokovana bakterijom Vibrio cholerae, koja doživljava svoju sedmu trajnu pandemiju od 1961. Sada je istraživačka skupina predvođena Sveučilištem Osaka u Japanu rasvijetlila specifičnu interakciju proteina koja uzrokuje mogućnost da bude nova meta u liječenju kolere.

Koleru karakterizira teški proljev, koji u najgorim slučajevima može biti smrtonosan unutar nekoliko sati. Jedan od najvažnijih koraka u procesu infekcije V. cholerae je da bakterija kolonizira ljudska crijeva lučenjem kolonizacijskog faktora koji se zove TcpF, iako je točan mehanizam koji stoji iza ovog lučenja ostao nejasan. Sada, u studiji koja će uskoro biti objavljena u Science Advances, istraživači su koristili rendgensku kristalografiju, fizikalno-kemijsku analizu i strukturno modeliranje kako bi otkrili kako točno V. cholerae izlučuje TcpF.

"Poznato je da toksinom koregulirani pilus (TCP), sustav pilusa tipa 4, igra ključnu ulogu u lučenju TcpF, ali točna interakcija između njih dvoje nije bila jasna", objašnjava Hiroya Oki, glavni autor studije. Pili su filamentne strukture na površini bakterijskih stanica koje mogu imati različite funkcije. TCP bakterije V. cholerae sastoji se primarno od brojnih podjedinica TcpA, s početnom manjom podjedinicom koja se sastoji od trimera TcpB pričvršćenog na "vrh" pilusa kako bi se olakšalo njegovo sklapanje. Grupa je proučavala interakciju TcpF s TcpA i B i izradila modele na temelju rezultata.

Primijetili smo da se TcpF trimerizirao u jedinicu sličnu cvijetu kako bi se vezao na TcpB trimer na kraju pilusa."

Shota Nakamura, viši autor studije

Važno je da smo identificirali zasebne očuvane domene koje su kritične za vezanje TcpF na TcpB i trimerizaciju TcpF, a obje su potrebne za kolonizaciju V. cholerae.

Uzimajući u obzir njihove rezultate u kontekstu drugog objavljenog rada, skupina je pretpostavila da postoji model lučenja u kojem TCP prenosi TcpF vezan za TcpB izvan stanice, nakon čega se TcpF odvaja od pilusa i slobodno se kreće u ljudskom crijevu, započinjući rane faze kolonizacije V. cholerae. TCP se zatim povlači natrag u bakterijsku stanicu kako bi ponovio proces.

S obzirom na rastuću otpornost na antibiotike, otkrića poput ovih, koja pojašnjavaju molekularne detalje infekcije, mogu biti od velike vrijednosti za razvoj novih antibakterijskih lijekova. Razvoj antiadhezivnog agensa koji selektivno inhibira interakciju između faktora kolonizacije TcpF i sustava lučenja TCP može predstavljati novu strategiju liječenja u borbi protiv kolere.

Izvor:

Sveučilište u Osaki

Referenca:

Oki, H. i sur. (2022) Strukturna osnova za koregulirano izlučivanje kolonizirajućeg faktora Vibrio cholerae ovisno o pilusu. Znanstveni napredak. doi.org/10.1126/sciadv.abo3013.

.