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I Ricercatori scoprono un carboidrato con una struttura insolita nelle pareti cellulari del batterio che causa la tubercolosi

Anche se abbiamo perso molto del nostro timore della tubercolosi nei paesi industrializzati, secondo il WHO circa 2 milione di persone mondiali muoia ogni anno di questa malattia infettiva.

I Ricercatori all'Università di Leeds ora hanno scoperto un carboidrato con una struttura insolita nelle pareti cellulari del Mycobacterium tuberculosis, il batterio che causa la tubercolosi. Ciò ha potuto essere un nuovo punto di partenza per la ricerca farmaceutica.

La componente principale delle pareti cellulari dei micobatteri è un lipoarabinomannan (FUGA), una molecola che consiste di un segmento ramificato fatto di molte particelle elementari dello zucchero, che è ancorato alla parete cellulare da un segmento del tipo di grassa. Gli zuccheri in questione sono quasi esclusivamente arabinosio e mannosio. La FUGA svolge un ruolo importante nell'infezione, perché aiuta i micobatteri per invadere i macrofagi, inumidire la risposta immunitaria e per proteggere l'invasore dall'ossidazione. I Ricercatori che lavorano con Achim Treumann recentemente hanno scoperto che alcuni dei gruppi dell'estremità del mannosio sull'esterno della molecola portano un altro tipo di particella elementare dello zucchero, un cosiddetto methylthiopentofuranose. Questo tipo di zucchero consiste di cinque atomi di carbonio (pento) ed uno dei sui cinque atomi di ossigeno usuali è sostituito da un atomo dello zolfo (tio), che egualmente è fissato ad un gruppo metilico (- CH3). Questa scoperta è sorprendente perché questa è la prima volta che un methylthiosugar è stato identificato come componente di un polisaccaride. L'atomo dello zolfo può essere responsabile della protezione dall'ossidazione fornita da FUGA.

Tuttavia, questo zucchero è sorprendente per un'altra ragione: ha una configurazione inattesa. Come molti zuccheri, contiene un anello cinque-membered fatto di quattro atomi di carbonio e di un atomo di ossigeno (furanose). Ci sono otto possibilità differenti per la configurazione esatta di così anello cinque-membered, perché ciascuno dei quattro atomi di carbonio è fissato ad un nuovo gruppo di atomi, cui potrebbe trovarsi sopra o sotto la superficie dell'anello. Treumann ed i suoi colleghe hanno intrapreso il compito della sintetizzazione delle tutte otto variazioni. Il confronto spettroscopico RMN degli otto zuccheri con il modulo naturale “originale„ poi ha permesso che il gruppo identificasse la struttura corretta. In questo caso ha la configurazione “di xylo„. Ciò è insolita, poiché gli zuccheri con la configurazione di xylo solitamente sono trovati soltanto in impianti, non in batteri.

“La scoperta di questa nuova componente dello zucchero nella FUGA potrebbe aiutare nell'indagine sul suo ruolo nelle infezioni micobatteriche,„ dice Treumann. “Poichè lo zucchero è molto insolito, gli enzimi che sono necessari per la sua biosintesi potrebbero essere un buon punto dell'attacco per i nuovi farmaci della tubercolosi.„

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