Une petite molécule qui verrouille une enzyme essentielle sous une forme inactive pourrait forme jour la base d'une nouvelle classe des antibiotiques imbattables et spécifiques à l'espèce, selon des chercheurs au centre de Cancer de chasse de Fox.
Leurs résultats, mis en valeur sur la couverture de la question du 23 juin de la chimie et de la biologie de journal, tirent profit d'un corps naissant de la science concernant des protéines de « morpheeins » - faites à partir des différents composants qui sont capables de se modifier spontanément dans différentes formes dans les cellules vivantes.
Les chercheurs ont découvert une petite molécule, qu'ils ont nommée morphlock-1, des grippages la forme inactive d'une protéine connue sous le nom de synthase de porphobilinogen (PBGS), une enzyme employée par presque toutes les formes de la vie cellulaire. La forme de fonctionnement de PBGS est établie de huit éléments identiques - dans ce qui s'appelle une configuration d'octamer - et est essentielle parmi presque toutes les formes de la vie dans les processus qui permettent à des cellules d'utiliser l'énergie. L'autre configuration est faite de six parts - ou une configuration de hexamer - et sert de mode « de réserve » à la protéine.
« Pendant que le nom suggère, morphlock-1 verrouille essentiellement la configuration de hexamer sur l'endroit, empêchant ses sous-unités de protéine de modifier dans l'assemblage actif, » dit le principal enquêteur Eileen Jaffe, Ph.D, un membre expérimenté de chasse de Fox. La « optimisation des morpheeins dans des leurs assemblages inactifs fournit une approche entièrement nouvelle à la découverte de drogue. »
Tandis que leur étude était réalisée utilisant une usine-version de pois de PBGS, les chercheurs ont la raison de croire que le principe pourrait s'appliquer aux versions bactériennes de PBGS aussi bien. « Utilisant morphlock-1 comme base, nous recherchons à l'amende - accordez la molécule de sorte qu'elle bloque juste la version bactérienne de l'enzyme de PBGS, » Jaffe dit.
« Puisque PBGS est si crucial pendant la vie, la partie de l'enzyme où la chimie se produit est fortement économisée par l'évolution, » Jaffe indique, signifiant qu'une drogue PBGS-inhibante totale nuirait à des bactéries, à des pois et à des personnes de même. La zone où la drogue potentielle lie à la forme de hexamer de la protéine, cependant, s'est avérée pour différer parmi des espèces, dépendant à quelle distance les organizations ont évolué entre eux.
Quand PBGS est sous sa forme inactive de hexamer, il y a une petite cavité sur la surface du complexe assemblé. Utilisant des techniques d'amarrage d'ordinateur, Jaffe et ses collègues de chasse de Fox ont identifié une suite de petites molécules prévues pour lier à cette cavité.
Les chercheurs ont alors acheté et ont testé une sélection de ces molécules dans le laboratoire pour voir si l'une d'entre elles stabilisait le pois PBGS dans son hexamer. Un inhibiteur en particulier, donné le nom morphlock-1, a efficace piloté la formation du hexamer en pois PBGS, mais pas dans cela des humains, des mouches à fruit, ou des cholerae infectieux de Pseudomonas aeruginosa, ou de vibrio de bactéries, ce dernier dont choléra de causes. Morphlock-1 est un inhibiteur efficace du pois PBGS, mais pas du PBGS de ces autres organizations.
Jaffe a inventé le terme « morpheein » en 2005 après qu'une étude de la structure de PBGS ait indiqué ses tendances de forme-décalage. Tandis qu'au commencement rencontrées le scepticisme parce que l'existence des morpheeins contredit quelques concepts classiques au sujet de structure et de fonction de protéine, les études ultérieures ont renforcé que PBGS (et peut-être d'autres protéines) montre ce comportement. Selon Jaffe, cette étude est la première pour se servir des formes alternatives de morpheein comme stratégie potentielle pour la découverte de drogue, généralement en particulier pour des antibiotiques.
la « résistance de Multi-drogue pilote le besoin de développer de nouveaux antibiotiques, » Jaffe indique. « Puisque les drogues qui stabilisent le hexamer inactif de PBGS n'ont pas besoin d'être chimiquement semblables entre eux, il sera difficile que la bactérie développe la résistance complète à un cocktail de tels composés. »