De wetenschappers van
Rutgers hebben de complexe werktuigkundigen van microcin J25 (MccJ25), een uiterst kleine, natuurlijke molecule ontcijferd die als cork in een fles handelt om een zeer belangrijk bacterieel enzym te blokkeren - potentieel leidend tot een nieuwe generatie van antibiotica.
Twee teams van onderzoekers in Rutgers, de Universiteit van de Staat van New Jersey, ontdekten onafhankelijk dat MccJ25 uniek een „tunnel“ in het bacteriële enzym blokkeert, de polymerase van RNA (RNAP). De „tunnel wordt“ gebruikt om grondstoffen voor de synthese van RNA te brengen in het enzym en bijproducten van de synthese van RNA te verdrijven.
„Het Sluiten van de overvolle, bidirectionele „tunnel“ verhongert RNAP, sluit het en doodt de bacteriën,“ bovengenoemde Richard H. Ebright, een onderzoeker van het Howard Hughes Medical Institute, en een professor in het Ministerie van Rutgers van chemie en chemische biologie en het Instituut Waksman van de Microbiologie. „Begrijpend de manier waarin het werk MccJ25 het stadium voor de ontwikkeling van nieuwe antibacteriële drugontwerpen.“ plaatst
Om te begrijpen hoe MccJ25 werkt, gebruikte de Groep van Ebright genetische methodes om honderdduizenden derivaten te testen RNAP, of varianten om de bandplaatsen voor MccJ25 op RNAP te bepalen. De onderzoekers gebruikten ook biofysische methodes, die fluorescente markeringen vastmaken aan MccJ25 en aan elk van dozijn plaatsen in RNAP. Gebruikend de markeringen, maten de onderzoekers de positie van elk verbindend paar op een GPS-Gelijkaardige manier, verifiërend de resultaten van het genetische werk. Zij gebruikten toen biochemische methodes om te weten te komen wat gebeurde zodra MccJ25 aan RNAP bindt.
Het onderzoekteam van Konstantin Severinov, een verwante professor in het Ministerie van Rutgers van moleculaire biologie en biochemie en het Instituut Waksman, was de eerste geweest om aan te tonen dat RNAP van cellen bestand tegen MccJ25 ook weerstand tegen de drug in een reageerbuis toonde. In hun huidig werk, gebruikten deze onderzoekers biochemische methodes om, in moleculair detail, het mechanisme van actie te kenmerken MccJ25. Bovendien fijnde de gebruikte groep biofysische methodes ver die hoe MccJ25 aan één enkele molecule bindt RNAP die openbaarden, het ogenblikkelijk tegenhoudt.
In 18 Juni beschrijft de kwestie van de dagboek Moleculaire Cel, Ebright en de collega's, en Severinov en de leden van zijn onderzoeksteam, in afzonderlijke rapporten hoe elk team verschillende experimentele methodes gebruikte om de zelfde conclusies te nemen.
„Het was slechts vorig jaar dat wij de structuur van deze molecule oplosten, enkel 21 aminozuren lang, opmerkelijk zowel in zijn grootte als zijn structuur,“ bovengenoemde Ebright, een deelnemer in de originele structurele studies, samen met Severinov.
„Groot is vele documenten gepubliceerd op deze molecule in vorig jaar,“ toegevoegde Severinov. De „Rente in MccJ25 is werkelijk.“ geëxplodeerd
Gevormd als een lasso met zijn staart die door de lijn wordt teruggetrokken, is MccJ25 één van zeer weinig molecules die worden gekend om deze hoogst stabiele en stijve configuratie te hebben - een kenmerk dat tot toepassingen voorbij drugontwerp kan leiden.
„Laat de stevige structuur MccJ25 het toe om alle soorten van ruwe milieuvoorwaarden te weerstaan,“ bovengenoemde Severinov. Wegens zijn robuustheid, voegde hij toe, het „[Ministerie van de V.S.] van Defensie is geinteresseerd in de molecule als potentiële bacteriële ontsmettende agent.“
MccJ25 verbiedt bacteriële RNAP en doodt bacteriën, maar het verbiedt geen menselijke RNAP en zou daarom geen mens doden. De voorzichtigheid van Ebright, echter, dat MccJ25 sommige tekortkomingen heeft. Het beïnvloedt slechts E. coli en nauw verwante bacteriële species en is hoogst onderworpen aan het ontwikkelen van weerstand.
http://www.rutgers.edu/