Os pesquisadores suíços descobrem a maneira potencial de projectar antibióticos novos

Duas equipas de investigação suíças da universidade de Berna e do ETH Zurique desenvolveram um método novo para derramar a luz em um processo na maior parte desconhecido de produção bacteriana da proteína. Seus resultados podiam ser usados para o projecto de antibióticos novos.

Os Ribosomes são as fábricas da pilha e, como tal, são responsáveis para a fabricação das proteínas. Assemelham-se a um complexo e a uma maquinaria altamente dinâmica feitos de moléculas ribosomal do RNA e de uma variedade de proteínas ribosomal. Enquanto as fábricas das teses executadas lisamente, ácidos aminados são unidas constante profundamente no centro do complexo para formar as proteínas novas que estão liberadas então através de um túnel ribosomal estreito especial da saída. Mas às vezes as coisas obtêm coladas na linha da fabricação. As proteínas são impedidas para sair do túnel da saída e a maquinaria inteira é parada.

A parada difundida é fatal para a pilha, e é visada é por isso eficientemente por antibióticos. Certamente, os ribosomes são tão centrais para o funcionamento da pilha que toda a obstrução séria da maquinaria tem conseqüências sérias para o organismo inteiro. É por isso mais do que a metade dos antibióticos naturais visam o ribosome de uma certa maneira. Compreendendo os mecanismos de onde e como estes antibióticos obstruem a fábrica da proteína é conseqüentemente um trajecto prometedor para antibióticos novos, um campo da pesquisa que se esteja tornando cada vez mais importante enquanto os antibióticos conhecidos perdem gradualmente sua potência. “Nós precisamos um uso visado de antibióticos novos a fim lutar resistências dos antibióticos”, dizemos Norbert Polacek do departamento de química e de bioquímica na universidade de Berna e no líder do grupo no centro nacional da competência na pesquisa “RNA & doença”. Junto com o grupo de Jonathan Salão do departamento de química e de ciências biológicas aplicadas no ETH Zurique, tem descoberto agora uma maneira possível aos antibióticos novos. Os resultados do estudo foram publicados “na pesquisa dos ácidos nucleicos”.

Do “aplicação freio” descrita

A parada do Ribosome é um ponto de partida prometedor para este tipo da pesquisa, porque o papel funcional do túnel ribosomal da saída à síntese do polipeptídeo e à dobradura de proteína está começando somente a ser compreendido em termos moleculars. Parece como o túnel actua como algo de um pedal de freio do processo de tradução, acumulando proteínas de concordar seqüências do RNA de mensageiro. Às vezes a impedição apenas está retardando a tradução, às vezes as interacções específicas das proteínas emergentes com o resultado da parede do túnel em uma apreensão completa da tradução, a parada ribosomal assim chamada. Mas como exactamente esta apreensão acontece? E como as estações mais adicional tragam a cadeia de fabricação sabem que o trabalho precisa de descansar?

A fim responder a este, os grupos de investigação examinaram o processo da parada induzido pela eritromicina e pelos outros antibióticos do macrolido (que inibem a síntese da proteína das bactérias). Figuraram para fora uma maneira engenhoso de alterar as peças minúsculas do túnel e de ver como esta parada afetada substituindo grupos funcionais do único nucleobase ou mesmo os únicos átomos do RNA ribosomal elas podiam demonstrar a importância de grupos funcionais específicos no túnel para a parada droga-dependente do ribosome. Identificaram as peças exactas da maquinaria ribosomal responsável para detectar e transmitir o sinal da parada do túnel da saída de volta ao centro peptidyl do transferase do ribosome onde os ácidos aminados são ligados junto para acumular proteínas. Estes nucleobases não contribuem significativamente ao mecanismo total da biosíntese da proteína, contudo seu papel elaborado para a monitoração co-translational de correntes emergentes do peptide dentro do túnel da saída pode explicar sua conservação evolucionária.

Forças de junta para problemas complexos

A pesquisa é não somente interessante para as implicações farmacêuticas, mas também porque destaca o potencial de aproximações interdisciplinars aos problemas complexos da biologia molecular. “O trabalho não poderia ter sido realizado pelo grupo em Berna ou pelo Zürich apenas”, esforços de Norbert Polacek. Ambos os grupos tiveram que contribuir sua experiência, o grupo de Salão do ETH Zurique a competência na síntese química do RNA, e o grupo de Polacek da universidade de Berna as habilidades na bioquímica do ribosome. Nisto, a pesquisa é um exemplo perfeito da filosofia da pesquisa do NCCR “RNA & doença - o papel da biologia do RNA em mecanismos da doença”, construindo uma ponte sobre abre entre disciplinas para aprofundar nossa compreensão das várias conexões entre o RNA e a doença.