Cercetarea pune în lumină interacțiunile specifice proteinelor care ar putea oferi noi strategii de tratament pentru combaterea holerei

Cercetarea pune în lumină interacțiunile specifice proteinelor care ar putea oferi noi strategii de tratament pentru combaterea holerei

Bolile infecțioase bacteriene încă contribuie în mare măsură la povara globală a bolii și, odată cu creșterea rezistenței la antibiotice la nivel mondial, este nevoie urgentă de noi strategii de tratament împotriva bacteriilor. Una dintre cele mai devastatoare infecții bacteriene este holera, cauzată de bacteria Vibrio cholerae, care se confruntă cu cea de-a șaptea pandemie susținută din 1961. Acum, un grup de cercetare condus de Universitatea Osaka din Japonia a făcut lumină asupra unei interacțiuni specifice proteinelor care determină potențialul de a fi o nouă țintă în tratamentul holerei.

Holera se caracterizează prin diaree severă, care în cele mai grave cazuri poate fi fatală în câteva ore. Unul dintre cei mai importanți pași în procesul de infecție cu V. cholerae este acela că bacteria colonizează intestinul uman prin secretarea unui factor de colonizare numit TcpF, deși mecanismul exact din spatele acestei secreții a rămas neclar. Acum, într-un studiu care urmează să fie publicat în curând în Science Advances, cercetătorii au folosit cristalografia cu raze X, analiza fizico-chimică și modelarea structurală pentru a dezvălui exact modul în care V. cholerae secretă TcpF.

„Pilusul corelat cu toxine (TCP), un sistem pilus de tip 4, era cunoscut că joacă un rol crucial în secreția de TcpF, dar interacțiunea exactă dintre cele două a fost neclară”, explică Hiroya Oki, autorul principal al studiului. Pili sunt structuri asemănătoare filamentelor de pe suprafața celulelor bacteriene care pot avea o varietate de funcții. TCP-ul V. cholerae este compus în principal din numeroase subunități TcpA, cu o subunitate minoră inițială constând dintr-un trimer TcpB atașat la „vârful” pilusului pentru a facilita asamblarea acestuia. Grupul a studiat interacțiunea TcpF cu TcpA și B și a construit modele pe baza rezultatelor.

Am observat că TcpF s-a trimerizat într-o unitate asemănătoare unei flori pentru a se lega de trimerul TcpB la capătul pilusului.”

Shota Nakamura, autor principal al studiului

Important, am identificat domenii conservate separate care sunt critice pentru legarea TcpF la trimerizarea TcpB și TcpF, ambele fiind necesare pentru colonizarea V. cholerae.

Luând în considerare rezultatele lor în contextul altor lucrări publicate, grupul a emis ipoteza că există un model de secreție în care TCP transportă TcpF legat de TcpB în afara celulei, după care TcpF se disociază de pilus și se mișcă liber în intestinul uman, inițiind etapele incipiente ale colonizării V. cholerae. TCP se retrage apoi înapoi în celula bacteriană pentru a repeta procesul.

Având în vedere rezistența în creștere la antibiotice, descoperiri ca acestea, care clarifică detaliile moleculare ale unei infecții, pot fi de mare valoare pentru dezvoltarea de noi medicamente antibacteriene. Dezvoltarea unui agent antiadeziv care inhibă selectiv interacțiunea dintre factorul de colonizare TcpF și sistemul de secreție TCP poate reprezenta o nouă strategie de tratament pentru combaterea holerei.

Sursă:

Universitatea Osaka

Referinţă:

Oki, H., şi colab. (2022) Baza structurală pentru secreția dependentă de pilus coreglată de toxine a factorului de colonizare Vibrio cholerae. Progrese științifice. doi.org/10.1126/sciadv.abo3013.

.