Die Howard Hughes Medical Institute-Forscher, die weg am Problem der Antibiotikaresistenz haben meißeln jetzt, eine ausführliche Erklärung von, wie das zelluläre hauptsächlichziel der Drogen in den Bakterien entwickelt, um gegen einige dieser Medikationen beständig zu werden. Die Ergebnisse führen bereits zu neue experimentelle Antibiotika, die ausgeführt werden, um Widerstand zu umgehen, der ein bedeutendes weltweites Gesundheitsproblem ist.
Geführt durch Thomas A. Steitz, ein Howard Hughes Medical Institute-Forscher an der Universität von Yale und Peter B. Moore, ein Professor von Chemie bei Yale, veröffentlichte das Forschungsteam seine Ergebnisse im Punkt Am 22. April 2005 der Zapfen Zelle.
Steitz und seine Kollegen studierten die strukturelle Basis des bakteriellen Widerstands zu einer Gruppe Antibiotika, denen, wenn chemisch ziemlich unterschiedlich, alle die Aktivität der Protein-Herstellungsfabrik in den Bakterien auf beinahe gleiche Art und Weise blockieren. Sie studierten die MLSBK-Antibiotika, ein Akronym für eine Gruppe Antibiotika, die Macrolides, lincosamides, streptogramin B und ketolides umfassen. MLSBK-Antibiotika arbeiten, indem sie zur RNS, nahe der peptidyltransferase Mitte, der großen Untereinheit des Ribosoms binden. Das Ribosom ist die molekulare Maschine, die für das Übertragen der genetischen Informationen über Bote RNS in die langen Zeichenketten von den Aminosäuren verantwortlich ist, die Polypeptide genannt werden, die verwendet werden, um die enzymatische Maschinerie der Zelle aufzubauen.
„Diese Antibiotika sind klinisch sehr wichtig, und Widerstand zu solchen Antibiotika ist ein bedeutendes Gesundheitsproblem,“ sagte Steitz. „Es wird kritisch, die genaue strukturelle Basis des Widerstands zu verstehen und sogar wichtig, etwas über es zu tun.“ Steitz zitierte zum Beispiel die neuen Statistiken, die in der Zapfen Natur veröffentlicht wurden und angab, dass Krankenhäuser in den Vereinigten Staaten ca. zwei Million Fälle antibiotikaresistenter Infektion jedes Jahr sehen; 90.000 Patienten sterben jährlich an solcher Infektion.
In ihren Experimenten springen Steitz und seine Kollegen verwendete Röntgenstrahlkristallographie, zum von hochauflösenden strukturellen Analysen der großen ribosomalen Untereinheiten zu tun zu einigen MLSBK-Antibiotika. In dieser analytischen Technik werden intensive Träger von Röntgenstrahlen durch Kristalle von Proteinen verwiesen. Die zugrunde liegende Atomzelle der Proteine wird abgeleitet, indem man das Muster der Beugung der Röntgenstrahlen analysiert.
Steitzs Gruppe verwendete ribosomale Untereinheiten vom ursprünglichen archaebacterium Haloarcula-marismortui (Hma), das im Toten Meer gefunden wird. Sie wählten Hma-Ribosom für ihre Studien, weil sie gut genug kristallisieren, um hochauflösende Strukturdaten zu erbringen, aber diese Ribosom, wie die von den Eukaryotes, sind gegen die meisten MLSBK-Antibiotika beständig.
Die Forscher analysierten die Zelle des Erythromycins - unter den am breitesten vorgeschriebenen Macrolideantibiotika - springen zu einer veränderten Version des Hma-Ribosoms, das einem Formular entspricht, das in den pathogenen Bakterien gefunden wird. Ihre Studien deckten die Details des Erythromycins binden zum Mutantformular des Hma-Ribosoms, die nicht mit ähnlichen Analysen durch andere Forscher übereinstimmen, entsprechend Steitz auf. Die Studien durch Steitzs Gruppe erbrachten neue Informationen über die grundlegenden chemischen Prinzipien, die Schwergängigkeit des Antibiotikums zum Ribosom zugrunde liegen, sowie neue Daten über, wie diese Veränderung Medikamentenresistenz konferiert.
Steitz und seine Kollegen analysierten auch die Zelle von fünf anderen klinisch wichtigen Antibiotika - Azithromycin, telithromycin, Clindamycin und virginiamycin M und virginiamycin S - springen zur großen veränderten ribosomalen Untereinheit. Steitz sagte diese Studien bereitgestellten neuen Sonderkommandos über die Art der Medikamentenresistenz diese Antibiotika mit einbeziehend. Außerdem geben die Studien der zwei Formulare von virginiamycin eine Erklärung für wie die zwei Formulare dieser antibiotischen Arbeit synergistisch Abbruchsbakterien.