Tudjuk, hogyan terjednek a baktériumok?

A Cell Press szakmailag elismert folyóiratában, a Structure című lapban megjelent cikkükben Joel Weiner és munkatársa, Gerd Prehna és Natalie Stynadka, a University British Columbia szakemberei hozták nyilvánosságra a baktériumok fehérjetermelésére vonatkozó legfrissebb ismereteiket.

A munkacsoport egy speciális proteint, az Escherichia coli által termelt YebF-et tanulmányozta, mely azonban nemcsak az E. coliban, hanem más baktériumokban is széles körben megtalálható. Nagy lépést jelentett a fertőzések kialakulási mechanizmusának pontosabb megismerése felé a fehérje struktúrájának megfejtése, valamint annak a mechanizmusnak a megértése, melynek révén e proteinek hozzájárulnak a baktériumok terjedéséhez. Az új információk alapján talán olyan új utak fedezhetők fel, melyek révén kikerülhetők az egyre nagyobb problémát jelentő antibiotikumrezisztenciához vezető folyamatok.

„A patogén baktériumok többsége olyan speciális struktúrákkal rendelkezik, melyek segítségével proteineket termel, melyek elősegítik, hogy az adott kórokozó megfertőzhesse a gazdaszervezetet – mondja a kutatást vezető dr. Weiner. – Most azt mutattuk ki, hogy a normális, átlagos baktériumok membránján keresztül olyan protein szabadulhat fel, mely rendes körülmények között kis molekulák formájában található meg ott.”

A YebF nevű fehérje érdekességét az adja, hogy azon kívül, hogy – mostani legfrissebb ismereteink szerint – képes felszabadulni a bakteriális membrán pórusain keresztül, a „passanger proteinek” termelésének egyedi képességével is rendelkezik, melyekkel aztán összekapcsolódik. Ezen egyedi sajátosság alapját képezheti annak, hogy fehérje alapú gyógyszereket fejlesszenek ki a gyógyszer- és biotechnológiai iparban a baktériumok ellen.

„A mostani szerkezeti vizsgálatok azt jelezték, hogy vannak olyan régiók, melyek igen flexibilisek a YebF-en belül, és ezek alapvető szerepet játszhatnak abban, hogy a fehérje képes kikerülni a baktériumból. Amennyiben sikerül mutációkat létrehoznunk e régiókon belül, akkor megakadályozhatjuk, hogy a protein kijusson a baktériumból – hangsúlyozza dr. Weiner. − Még nem tudunk eleget ahhoz, hogy új célpontú antibiotikumokat fejlesszünk ki. A mostani kutatás pedig éppen egy ilyen új célpont lehetőségét vetette fel. Most olyan új szereket kell találnunk, melyek blokkolják a YebF azon képességét, hogy az kijut a baktériumokból. Ezt valóban könnyű tesztelni, és a szűrővizsgálat könnyű kivitelezhetősége fontos szempont a fejlesztő gyógyszercégek számára.”

A mostani eredmény egy többéves kutatás fontos lépése, mivel a protein szerkezetét meglehetősen nehéz volt megfejteni. A laboratórium tipikusan krisztallizációs technikát alkalmaz, ami a makacs YebF esetében nem működött, ezért a nukleáris mágnesrezonanciát hívták segítségül helyette.

A mostani kutatás éppen fordított menet szerint haladt, mint ahogyan általában szokásos. Szokványosan ugyanis úgy történik, hogy van egy hatás, melynek hátterében megpróbálják megtalálni a hatásért felelős proteint. Ez esetben azonban először a fehérjét, a YebF-et találták meg, és most azt kell tisztázni, hogy az pontosan milyen szerepet játszik a sejtben.