חוקרים ממשרד האנרגיה של ארה"ב של Argonne המעבדה הלאומית ואת אוניברסיטת שיקגו קבעו את המבנה הגבישי של sortase B, אנזים שנמצא את החיידקים שגורמים staph ו אנתרקס. אמנם אנטיביוטיקה כנראה חמש עד שבע שנים משם, המבנה יכול לספק את הרמז הראשון בפיתוח לטיפול בזיהומים.
המחקר מתפרסם היום בכתב העת מבנה .
נדרשו החוקרים 21 ימים כדי לבנות את מודל תלת מימדי של sortase מן הגנום. ללא הטכנולוגיה החדשה זמינה של Argonne המרכז לביולוגיה מבנית , כולל מתקדם מקור פוטון של עוצמה קרני ה-X כדי להאיר את המבנים ואת מרכז התיכון עבור Genomics מבנית "מתקני רובוטית ואוטומציה לטיהור הביטוי, חלבון התגבשות, התהליך יכול להיות לקח כמה חודשים.
באמצעות ניתוח הגנום, החוקרים לחשוף מידע שיוביל מבנה מבוסס או עיצוב "רציונלי" סמים. הבעיה היא כי החוקרים לא יודעים מה המחצית החלבונים מקודדים ע"י הגנום לעשות או איך הם עובדים.
כעת, החוקרים להבין את האנזים, הם מקווים למצוא דרך לעצור את זה - או לפחות להאט אותה. Sortase מייחסת חלבונים על פני השטח של פתוגנים חיידקיים. חלבונים אלה מסייעים פתוגנים לשרוד ולשגשג.
כמו חיידקים staph ו אנתרקס ברזל צריך לתפקד. אבל ברזל זמין בחינם קטן בזרם הדם משום שרוב הוא כבול כדוריות דם אדומות. אז החיידקים לפתח מנגנון כדי לפתוח את כדוריות הדם האדומות, חלבונים אלה לעזור להם.
"זהו למעשה מנגנון חכם מאוד", אמר אנדז'יי Joachimiak, החוקר הראשי ומנהל המרכז לביולוגיה מבנית. התהליך המתואר במאמר שפורסם בשנה שעברה על ידי המדע אולף Schneewind של אוניברסיטת שיקגו, אשר הניח את היסודות לפרויקט sortase.
החיידק לפתוח את תא דם, לקשור את ההמוגלובין המכיל heme - הפיגמנט המכיל ברזל המוגלובין - התחבורה heme, לבזות את heme ולאחר מכן לחלץ את הברזל.
לפני החלבון יכול לקשור את ההמוגלובין, זה חייב להיות קשור במיקום ספציפי על פני השטח של התא. החיידקים להשתמש אנזים ספציפי כדי להשיג את זה, במקרה זה הוא sortase.
"Sortase יהיה מטרה טובה לתרופה, כי אם אפשר לחסום את האנזים, הוא לא יוכל לצרף את החלבונים האלה על פני השטח ואת החיידקים לא יוכלו לקבל ברזל ממחזור הדם שלנו", אמר Joachimiak.
המחקר מסתכל sortase מ staph והן אנתרקס - יותר רשמית, סטפילוקוקוס, ו anthracis Bacillus, ו מסכם כי השניים דומים. לשניהם יש את השלישיה אותו קטליטי חומצת אמינו עם שאריות Cys שלו ו-ASP נוכח אנזימים הן - כלומר, באתר של תגובת האנזים חלבון זהה. רק את המיקום של אחד שאריות משתנה.