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Il nuovo approccio permette che gli agenti patogeni siano morti di fame bloccando gli enzimi importanti

Sempre più i batteri sono resistenti agli antibiotici disponibili. Un gruppo dei chimici dall'università di Monaco di Baviera tecnica (TUM) ora presenta un nuovo approccio: hanno identificato gli enzimi importanti nel metabolismo degli stafilococchi. Il blocco dei questi enzimi in un modo mirato a permetterebbe che gli agenti patogeni siano morti di fame.

“La medicina ha bisogno di nuove armi contro i batteri,„ dice prof. Stephan Sieber. “Molti batteri sono già resistenti alle medicine comuni. Uno scopo importante della ricerca è così di identificare i nuovi punti dell'attacco.„

Insieme allo studente Annabelle Hoegl di PhD ed al suo gruppo alla presidenza di chimica organica II all'università di Monaco di Baviera tecnica, il ricercatore ha elaborato una procedura per l'isolazione e metabolizzare degli enzimi che gestiscono il metabolismo. “Se potessimo bloccare questi enzimi,„ Stephan Sieber spiega lo scopo, “noi potrebbe più o meno morire di fame fuori gli agenti patogeni.„

Stafilococco come batterio di modello

La nuova metodologia è stata provata sullo staphylococcus aureus. Il batterio è diffuso, con molte specie resistenti agli antibiotici. Gli stafilococchi comprendono migliaia le proteine. “Isolare gli enzimi con i beni specifici da questo mucchio di fieno, identificarli e studiare la loro funzione hanno presentato una vera sfida,„ richiamano Sieber.

Gli enzimi mirati a dal gruppo di ricerca usano la vitamina b6 per accelerare le reazioni chimiche nella cella. Una componente cruciale della vitamina b6 è fosfato del piradossale, o PLP. Senza gli enzimi PLP-dipendenti, il metabolismo dei batteri si fermerebbe, morendo di fame i microrganismi alla morte.

Enzimi di inseguimento con gli indicatori

Il gruppo ha usato un fosfato chimicamente modificato del piradossale per individuare tali enzimi PLP-dipendenti. Le molecole contrassegnate si sono aggiunte ad un elemento nutritivo in cui i batteri di staphylococcus aureus proliferano.

Poiché la soluzione non ha contenuto PLP naturale, gli enzimi PLP-dipendenti hanno incorporato gli indicatori, facendo uso di loro per metabolismo. I chimici poi hanno rotto i batteri facendo uso dell'ultrasuono ed hanno pescato fuori gli enzimi che portano gli indicatori.

Opportunità per i nuovi antibiotici

Il principio di pesca molecolare, o “proteina che profila,„ poichè è chiamata, non è completamente nuovo. Ma, gli scienziati di TUM sono i primi per utilizzare questa metodologia per studiare gli enzimi PLP-dipendenti.

“Potevamo dimostrare che il metodo è molto efficiente,„ sottoliniamo Sieber. “Molti enzimi fisiologicamente importanti in stafilococco dipendono dal fosfato del piradossale. Abbiamo isolato 73% di questi enzimi, li abbiamo analizzati facendo uso di spettrometria di massa e li abbiamo identificati.„

Inoltre, il gruppo ha scoperto gli enzimi PLP-dipendenti precedentemente sconosciuti ed ha decifrato le loro funzioni. “Di conseguenza abbiamo scoperto un tesoro non sfruttato nella nostra ricerca di nuovi obiettivi antibiotici,„ dice il chimico.

Questa comprensione può ora essere usata per sviluppare i nuovi agenti attivi contro i batteri. Al punto seguente, i ricercatori sperano di studiare le funzioni degli enzimi più nei particolari e di determinare come il metabolismo dei batteri può essere bloccato in un modo mirato a senza danneggiare le cellule umane in buona salute.

Sorgente: https://www.tum.de/nc/en/about-tum/news/press-releases/detail/article/35087/