科學家確定葡萄球菌，炭疽病酵素結構

美國能源部的研究員 Argonne 國家實驗室和芝加哥大學確定了 sortase B，在導致葡萄球菌和炭疽病的細菌找到的酵素晶體結構。 當抗生素很可能是五到七年外時，這個結構可能為傳染提供在開發處理的第一個線索。

這個研究在日記帳結構今天被發布。

需要研究員 21 天建立 sortase 三維模型從這條染色體的。 沒有新技術可用在 Argonne 的結構上的生物中心，包括先進的光子來源的強大的 X-射線闡明結構的和中西部為機器人結構上的染色體組的请集中，并且蛋白質表達式、洗淨和結晶的自動化設施，這個進程可能需要了幾個月。

通過分析染色體，研究員找到將導致基於結構的或 「合理的」藥物設計的信息。 這個問題是研究員不知道什麼一半這條染色體編碼的蛋白質请執行或他們如何從事。

即然研究員瞭解酵素，他們希望查找方式終止它 - 或至少減速它。 Sortase 附有蛋白質細菌病原生物表面。 病原生物生存并且茂盛的這些蛋白質幫助。

像葡萄球菌和炭疽病的細菌需要鐵發揮作用。 因為大多數在紅血球，一定，但是一點自由鐵是可用的在血液。 因此細菌開發一個結構撬起開放紅血球，并且這些蛋白質幫助他們。

「這實際上是一個非常聰明的結構」，研究員和主任說 Andrzej Joachimiak，線索結構上的生物中心的。 這個進程在科學去年發表的文章上概述由芝加哥大學的奧拉夫 Schneewind，消除 sortase 項目的基礎。

細菌開張血細胞，束縛包含血紅素的血紅蛋白 - 包含鐵的顏料在血紅蛋白 - 運輸血紅素，降低血紅素然後提取鐵。

在蛋白質可能束縛血紅蛋白前，它必須附有在這個細胞的表面的一個特定位置。 細菌使用特定酵素完成此; 在這種情況下它是 sortase。

「Sortase 是藥物的一個好目標，因為，如果一个可能阻攔酵素，不會能附有這些蛋白質表面，并且細菌不會能從我們的血液獲得鐵」， Joachimiak 說。

這個研究更加正式查看從葡萄球菌的 sortase 和炭疽病 -，葡萄狀球菌 - 奧裡斯和炭疽桿菌，并且認為，二是類似的。 兩個有與 Cys 的同一催化作用的氨基酸三人組合，當前他和 Asp 的殘滓在 - 意味著的兩酵素酵素蛋白質回應的站點是相同的。 仅地點其中一殘滓變化。

Joachimiak 說這個情況他們有同樣三人組合是重要的。 如果 sortase 有效的站點相同在兩個方面，它可以阻攔與一種藥物。 此外， sortase 的版本在幾其他革蘭氏陽性的細菌被找到。 那意味一種藥物可能加倍和瞄準各種各樣不同的細菌。 並且重大，酵素在革蘭氏陽性的細菌仅被找到，意味瞄準的處理它可能不會影響人力酵素。

即然這個結構知道， Joachimiak 說下一個步驟將仿造信號順序或者肽，在蛋白質與阻攔酵素的藥物。

「我們希望設計將看起來像肽的藥物，但是不會是肽」，他說。 「將束縛到同一個站點并且確定酵素的其他是停止或非活動的」。

此步驟主要在累試法基礎上。 然而，如果科學家認識這個結構，他們可以做一個猜測。

「我們需要學習從這些染色體的更多蛋白質更好瞭解他們的生物並且能對待他們或控制他們」， Joachimiak 說。 那麼少許到目前為止 「我們知道」。

研究繼續在超過確定了 530 個結構的 Argonne 的結構上的生物中心。 接近 150 個蛋白質結構被確定了在結構上的染色體組的中西部中心并且記錄了與比其他結構上的染色體組的中心是更多的國際蛋白質資料庫 -。

Joachimiak 的共同執筆者是同事 R-g。 張， R-y。 吳和 G. Joachimiak 在 Argonne 和 S.K. Mazmanian， D.M. Missiakas， P. Gornicki 和 O Schneewind 從芝加哥大學。 這個發布研究由國家衛生研究所授予和美國能源部生物和環境研究辦公室支持。