Gli scienziati scoprono come l'evoluzione batterica degli arsenali antibiotici sta fornendo le nuove cianografie della droga

Gli scienziati dalla Trinity College Dublino hanno scoperto che due specie molto differenti di batteri hanno evoluto gli arsenali antibiotici distinti e potenti per uso nella guerra contro i loro vicini batterici. Blueprinting precisamente come gli antibiotici funzionano contro lo staphylococcus aureus meticillina-resistente (MRSA), gli scienziati hanno fornito le nuove opzioni per i progettisti della droga che cercano di tenere indietro la minaccia globale che la resistenza antimicrobica posa l'umanità.

Omissione di sviluppare gli efficaci antibiotici che la contro resistenza alle droghe correnti avrà conseguenze disastrose. È stimato che entro la metà del secolo, appena tra 30 anni, la resistenza antimicrobica provochi un tasso di mortalità globale di fino a 10 milioni all'anno. Da ora al 2030, la banca mondiale mette il costo della resistenza a US$3.4 trilione in prodotto interno lordo globale. L'esigenza di nuova ed efficace terapeutica è immediata ed immensa.

C'è più di un modo pelare un capone. Così il proverbio va, suggerendo che lo stesso scopo possa essere raggiunto nei modi diversi. E nella ricerca, pubblicata appena in giornale internazionale principale, comunicazioni della natura, gli scienziati della trinità descrivono un esempio affascinante di questo che accade in natura. In questo caso, la selezione naturale ha consegnato due risposte molto differenti allo stesso problema - infine permettere alla riuscita concorrenza nella guerra batterica.

La speranza è che la ricerca di base sui funzionamenti di un enzima in questione nella sintesi batterica del cappotto riferita in questo articolo contribuirà allo sviluppo di queste medicine urgentemente state necessarie.

Il professor Martin Caffrey, collega emeritus a scuola della trinità della biochimica e dell'immunologia, è l'autore senior dell'articolo della ricerca. Ha detto:

Specificamente, abbiamo scoperto come l'evoluzione piombo due tipi completamente differenti di batteri capire un modo di fabbricazione dei due antibiotici molto differenti con cui respingere precisamente i vicini batterici nello stesso modo. Ciò è un esempio squisito di evoluzione convergente molecolare.

Mentre i due antibiotici sono chimicamente distinti - uno è un depsipeptide ciclico (globomycin) e l'altro un lattone macrocyclic (myxovirescin) - notevolmente essi raggiunge molto lo stesso scopo della interruzione della produzione delle componenti chiavi della busta delle cellule in altri batteri. Questa arma quindi uccide o indebolisce gli altri batteri.„

Come questa guida droga i progettisti?

Mentre è importante da una prospettiva puramente scientifica capire come mestieri della natura e modella al livello molecolare, come illustrato in questo lavoro, i risultati degli scienziati abbia il vantaggio aggiunto di fornitura delle cianografie chimiche dei progettisti della droga - o pharmacaphores, che spiegano come una struttura molecolare si presta ad un atto specifico, quale un effetto antibiotico - che sono conosciuti per lavorare per i batteri nel mondo reale.

Queste cianografie possono ora essere usate per guidare i chimici farmaceutici quando progettano le nuove, più efficaci droghe che sono necessarie urgentemente alla luce della minaccia globale accelerante della resistenza antimicrobica.

Il professor Caffrey ha aggiunto:

Gli scienziati hanno recentemente votato molto sforzo ad affrontare aperto, obiettivi “undruggable„ - molti di cui mancanza le caselle obbligatorie definite dove le droghe possono interagire specificamente per raggiungere il risultato desiderato. L'obiettivo batterico della parete cellulare che cattura la fase di centro nel nostro lavoro similarmente ha una superficie obbligatoria aperta ma nel suo caso natura ha capito almeno due modi di ottimizzazione con affinità molto alta facendo uso degli antibiotici, del globomycin e del myxovirescin naturali. Ed agiscono in tal modo nei modi che sono, immediatamente, simili e distinti.„

Source:
Journal reference:

Olatunji, S., et al. (2020) Structures of lipoprotein signal peptidase II from Staphylococcus aureus complexed with antibiotics globomycin and myxovirescin. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-019-13724-y.