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“Ha ingannato„ la porta aperta dei batteri alle nuove terapie antimicrobiche

Gli scienziati hanno sviluppato una nuova tecnica per ingannare i batteri nelle centinaia rivelanti di fori in loro pareti cellulari, aprenti la porta per le droghe che distruggono le celle dei batteri.

“Ha ingannato„ la porta aperta dei batteri alle nuove terapie antimicrobiche
Rappresentazione dell'artista del poro batterico aperto della parete cellulare

L'ottimizzazione dei questi pori potrebbe rendere gli antibiotici correnti più efficaci o tenere conto lo sviluppo delle droghe senza antibiotico che possono usare queste aperture.  

Una volta sottoposti a determinati stimoli, quale un aumento drammatico di pressione dentro la cella, i pori nelle membrane cellulari agiscono come una valvola di fuga di emergenza, aprentesi per permettere che il liquido si sommerga dalla cella per impedirlo scoppiare.

Fungono da gateway a consegnare i trattamenti che distruggono le celle dei batteri. Il più grande di questi gated-pori è conosciuto come il Manica di Mechanosensitive di grande conduttanza (MscL).

Ora un gruppo degli scienziati piombo dal Dott. Christos Pliotas dall'università di Leeds ha imparato come ingannare le pareti cellulari batteriche nell'apertura dei questi canali, rendenti i batteri molto più vulnerabili alle droghe.

Il Dott. Pliotas ha cominciato questa ricerca mentre all'università di St Andrews, come società reale del collega di Edimburgo. È ora al banco delle scienze biomediche, facoltà delle scienze biologiche, a Leeds e la parte del centro del Astbury dell'università per biologia molecolare strutturale.

Ha detto:

Through capendo i gateway nelle pareti cellulari dei batteri, possiamo poi gestire la loro apertura e chiusura. L'attivazione simultanea di questi si immerge in provocherebbe l'apertura di 700 fori nella membrana cellulare (questo è il numero di identico tali molecole per unicellulare), ogni nanometro ~3 di diametro.

Ciò sarebbe l'equivalente di fucilazione dell'ogni cella con 700 richiami e risparmio di temi di obiettivo di 100%, causante la morte delle cellule dovuto dispersione.

Ulteriormente, gli antibiotici attuali dovrebbero diventare più efficienti facilitando il loro accesso alla cella attraverso i pori di MscL con conseguente concentrazione antibiotica aumentata dentro il citoplasma.„

Lo studio, pubblicato nelle comunicazioni della natura, indica per la prima volta che i canali di MscL stanno tenendi chiusi dai lipidi della membrana - specificamente catene del lipido quale sono situati all'interno delle nano-caselle altamente sensibili a tensione, a pressione ed a forza.

Lo studio dimostra che quando l'accesso di questi lipidi è interrotto dalle nano-guardie molecolari costruite all'entrata delle nano-caselle, il canale risponde meccanicamente ed apre il suo poro.

Il MscL è onnipresente in tutti gli agenti patogeni e archaea batterici, ma assente dagli esseri umani. Di conseguenza, l'ottimizzazione selettiva di questo canale lascerebbe le cellule umane intatte.

Il Dott. Bela Bode un co-author e una guida del gruppo al banco di chimica a St Andrews ed alla parte delle scienze biomediche ricerca il complesso, ha detto:

Questo studio ha usato un EPR emergente PELDOR chiamato metodo (o CERVO). Presentiamo gli indicatori chimici minuscoli su MscL e riflettiamo i cambiamenti nelle loro distanze. Ciò è stata strumentale per la comprensione dello stimolo per l'apertura di questi sistemi biologici complessi.„

Source:
Journal reference:

Kapsalis, C., et al. (2019) Allosteric activation of an ion channel triggered by modification of mechanosensitive nano-pockets. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-019-12591-x.