La comprensión de las enzimas metal-libres usadas por las bacterias podía llevar a los nuevos antibióticos efectivos

Algunos patógeno bacterianos, incluyendo los que causen la infección de garganta y la pulmonía, pueden crear los componentes necesarios replegar su DNA sin los iones generalmente requeridos del metal. Este proceso puede permitir que las bacterias infecciosas replieguen incluso cuando el sistema inmune del ordenador principal secuestra los iones del hierro y del manganeso en un intento por reducir la réplica el patógeno. Un nuevo estudio, que aparece en los procedimientos del gorrón de la Academia de Ciencias nacional, describe una subclase nueva de las enzimas metal-libres de la reductasa del ribonucleótido usadas por estas bacterias, una comprensión cuyo podría impulsar el revelado de antibióticos nuevos, más efectivos.

“Cada organismo utiliza las enzimas de la reductasa del ribonucleótido (RNR) para hacer los bloques huecos del nucleótido necesarios para la réplica de la DNA y reparación,” dijo a Amie Boal, profesor adjunto de la química y de la bioquímica y de la biología molecular en el Estado de Penn y el autor importante del papel. “Porque RNRs es esencial, son objetivos validados de la droga para algunos cánceres e infecciones virales, pero todavía los no han explotado como objetivos de la droga en bacterias patógenas. Una de las metas de nuestro trabajo es entender mejor los cofactores requeridos por RNRs para funcionar, que esperanzadamente inspirará la creación de las drogas antimicrobianas nuevas, potentes que pueden inhibir la enzima.”

RNRs realiza química muy compleja para convertir los ribonucleótidos--los bloques huecos del ARN, que están presentes en la célula--en deoxyribonucleotides--los bloques huecos de la DNA. Todo el RNRs conocido usado durante metabolismo aerobio requiere un cofactor del ión del metal, que actúa como oxidante potente para impulsar la conversión. En su nuevo estudio, las personas de investigadores ahora han determinado y han descrito una nueva subclase de RNR que es capaz de realizar este proceso sin el socorro de un ión del metal en los patógeno bacterianos que causan la infección de garganta, la pulmonía, la fiebre reumática, y otras enfermedades.

“Requerir un cofactor del trazo-metal es el talón de Aquiles de un RNR, especialmente en bacterias patógenas,” dijo a Gavin Palowitch, candidato del Ph.D. en bioquímica, microbiología, y biología molecular en el Estado de Penn y el co-autor del estudio. “Cuando un patógeno invade su carrocería, una de las cosas que su sistema inmune puede hacer es intentar privarlo de los iones del hierro y del manganeso en un intento por reducir la reproducción. Si usted tiene una manera de hacer la DNA que no confía tanto en un cofactor del metal, eso es una táctica nueva para evadir la inmunorespuesta.”

Los investigadores mostraron que esta nueva subclase de RNR puede utilizar un aminoácido modificado en vez de un ión del metal como oxidante que impulsa la creación de los nucleótidos de la DNA. Sigue siendo desconocido si un metal está requerido para la síntesis inicial del aminoácido modificado y después perdido. Pero el estudio establece que la modificación requiere una proteína separada para su instalación.

“La necesidad de otra proteína que activa es crítica para pensar en la inhibición de esta enzima con las drogas antibióticos,” dijo Boal. las “acciones recíprocas de la Proteína-proteína son objetivos realmente atractivos para la desorganización por pequeña terapéutica de la molécula.”