Ein kleines Molekül, das ein wesentliches Enzym in einer unaktivierten Form sperrt, könnte eintägiges Formular die Basis einer neuen Kategorie unschlagbare, sortenspezifische Antibiotika, nach Ansicht der Forscher in der Fox-Verfolgung-Krebs-Mitte.
Ihre Entdeckungen, markiert auf der Abdeckung der 23. Juni-Ausgabe der Journal Chemie u. der Biologie, nutzen einen auftauchenden Körper der Wissenschaft betreffend „morpheeins“ - die Proteine, die von den einzelnen Bestandteilen gebildet werden, die zu spontan sich umstellen in verschiedene Formen innerhalb der lebenden Zellen fähig sind.
Die Forscher entdeckten ein kleines Molekül, das sie morphlock-1 benannt haben, Bindungen das unaktivierte Formular eines Proteins, das als porphobilinogen Synthase (PBGS) bekannt ist, ein Enzym, das durch fast alle Formulare der zellularen Lebensdauer benutzt wurde. Das arbeitende Formular von PBGS wird von acht identischen Bestandteilen aufgebaut - in, was eine octamer Konfiguration genannt wird - und ist unter fast allen Formularen des Lebens in den Prozessen wesentlich, die Zellen aktivieren, Energie zu verwenden. Die andere Konfiguration wird von sechs Teilen - oder eine hexamer Konfiguration - und von den Aufschlägen als „Reserve“ Modus für das Protein gebildet.
„Während der Name vorschlägt, sperrt morphlock-1 im Wesentlichen die hexamer Konfiguration in den Platz und verhindert seine Proteinuntereinheiten am Umstellen in die aktive Versammlung,“, sagt führenden Forscher Eileen Jaffe, Ph.D, ein amtsältestes Mitglied der Fox-Verfolgung. „Das Zielen von morpheeins in ihren unaktivierten Versammlungen stellt ein völlig neues Konzept zur Drogeentdeckung.“ zur Verfügung
Während ihre Studie unter Verwendung einer Erbse Anlageversion von PBGS durchgeführt wurde, haben die Forscher Anlass zur Annahme, dass die Grundregel auf bakterielle Versionen von PBGS außerdem zutreffen könnte. „Unter Verwendung morphlock-1 als Unterseite, suchen wir zur Geldstrafe - justieren Sie das Molekül, damit es gerade die bakterielle Version des PBGS Enzyms blockt,“ Jaffe sagt.
„Weil PBGS für das Leben so entscheidend ist, wird das Teil des Enzyms, in dem Chemie geschieht, in hohem Grade durch Entwicklung,“ konserviert, sagt Jaffe und bedeutet, dass eine vielseitige PBGS-inhibierende Droge Bakterium, Erbsen und Leute gleich schädigen würde. Der Bereich, in dem die mögliche Droge an das hexamer Formular des Proteins jedoch bindet ist gefunden worden, um sich unter Sorte zu unterscheiden und abgehangen, wie weit die Organismen von einander entwickelt haben.
Wenn PBGS in seiner unaktivierten hexamer Form ist, gibt es einen kleinen Raum auf der Oberfläche des zusammengebauten Komplexes. Unter Verwendung der Computerankerntechniken identifizierenten Jaffe und ihre Fox-Verfolgungkollegen eine Suite der kleinen Moleküle vorausgesagt, um an diesen Raum zu binden.
Die Forscher dann kauften und prüften eine Auswahl dieser Moleküle im Labor, um zu sehen, wenn irgendwelche von ihnen die Erbse PBGS in seinem hexamer stabilisierten. Ein Hemmnis insbesondere, den Namen morphlock-1 gegeben, trieb stark die Anordnung des hexamer in der Erbse PBGS, aber nicht in der der Menschen, der Fruchtfliegen oder der ansteckenden Bakterium Pseudomonas-Aeruginosa oder Vibrio cholerae an, dessen letztere Cholera verursacht. Morphlock-1 ist ein starkes Hemmnis der Erbse PBGS, aber nicht des PBGS von diesen anderen Organismen.
Jaffe prägte den Ausdruck „morpheein“ 2005, nachdem eine Studie der Struktur von PBGS seine Formverschiebung Tendenzen aufdeckte. Während sie zuerst Skepsis getroffen werden, weil das Bestehen von morpheeins einige klassische Konzepte über Proteinstruktur und -funktion widerspricht, haben folgende Studien verstärkt, dass PBGS (und möglicherweise andere Proteine) dieses Verhalten aufweist. Entsprechend Jaffe ist diese Studie die erste, zum der wechselnden morpheein Formen als mögliche Strategie für Drogeentdeckung im Allgemeinen besonders für Antibiotika zu gebrauchen.
„Multi-Droge Widerstand treibt die Notwendigkeit am Entwickeln der neuen Antibiotika an,“ sagt Jaffe. „Da Drogen, die das unaktivierte PBGS hexamer stabilisieren, nicht, brauchen chemisch ähnlich zu sein miteinander, ist es schwierig für das Bakterium, kompletten Widerstand zu einem Cocktail solcher Mittel zu entwickeln.“