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…

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:
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.
.