新しい bioengineered antimicrobials のヘルプの嚢胞性線維症の患者によってはより容易が呼吸します

よりよい理解によって antimicrobials がどのように空気道の粘液で非アクティブにされて結合し、それにより得るか、イリノイ大学の研究者は嚢胞性線維症の患者が致命的な伝染を戦うのを助ける方法を見つけるかもしれません。

「ない治療間、この作業に嚢胞性線維症で細菌感染に対して治療上の作戦として潜在性があります」、国家科学院の進行の出版物のために受け入れられたペーパーの I. および対応する著者の U. で Gerard Wong を物質科学および工学、物理学、および生物工学の教授言いました。 ペーパーはジャーナルのウェブサイトで今週掲示されるべきです。

通常、肺の道は細菌および他の病原体を引っ掛ける粘液の薄層と並びます。 無数の繊毛の動きによって移動されて、粘液はまた残骸を捨るコンベヤーベルトとして機能します。 しかし嚢胞性線維症の患者では粘液は厚く、粘性糖蜜のような多く - です。 繊毛がもはや粘液を移動できないので層はスタックするようになり、細菌は育ち、増加し、そして植民地化します。 長期細菌感染は嚢胞性線維症の一次死因です。

シンクロトロンの X 線分散および分子動力学法のシミュレーションを使用して、研究者は粘液性の混乱を吟味しました。

感染させた粘液の残骸はムチンのような負荷電の、ずっと連鎖された分子、 DNA およびアクチンを含んでいます (デッド白血球から)。 それはボディの antimicrobials のほとんどを、リゾチームのような、です正荷電ひっくり返します。

「私達は粘液」、程にあなたがきたない何かで期待しない何かであるアクチンおよびリゾチーム - 感染させた粘液の共通のコンポーネントの 2 - が発注した一直線に並べられた分子の束を形作ることが分りました、また大学の Beckman の協会に研究者である Wong を言いました。 「細菌を殺してない」。ように反対の料金の魅力によって、これらの束基本的にロックします antimicrobials を堅くまとめました

研究者はそれから生物系をまねるために計算モデルを開発しました。 「モデル正確にアクチンリゾチームの束の構造を予測し、小型角度の X 線分散の実験と量的に一致しました」、は PNAS のペーパーの Beckman の協会そして対応する他の著者でエリック Luijten を物質科学および工学と物理学、また研究者の教授言いました。

次のステップはリゾチームを解放する方法を見つけることでしたまたは防いで下さい初めに不良部分ことを。 彼らのモデルを使用して、研究者はリゾチームの正電荷の変化の結果を探索しました。

「私達が料金を減らしたときに、私達は私達のモデルの巨大な効果を見つけました」と Luijten は言いました。 「リゾチームはアクチンに結合しません。 それは粘液で独自に浮かびました」。

それから、遺伝子工学によって、研究者は常装薬大体半分ののリゾチームを作りました。 実験はシミュレーションを確認しました; 減装薬はリゾチームがアクチンにかなりあらゆる面で重要な抗菌作業をことを減らさないで、スタックすることを防ぎました。

多くの作業が残るが、未来の嚢胞性線維症の患者は上部の航空路に遺伝的に修正された料金減らされた antimicrobials を渡すのに吸入器を使用するかもしれません。 そこでは、これらの 「焦げ付き防止の」 antimicrobials は殺害の細菌を働かせることを行き長期伝染に対して軽減します。

この研究の含意は他の領域にまた伸びます。 浄水では、例えば、ステップの 1 つは負荷電の汚染物質をつかむために水に正荷電の分子を置くことを含みます。 生じる総計は保有物タンクの底に解決し、給水から除去されます。

「水様の環境の反対側に満たされた分子の縛りが浄水の出現の病原体を除去する方法のどのようにの原因となることができるかよりよい理解」と Wong は言いました。

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