In het tweede van twee spraakmakende artikelen die de afgelopen weken zijn gepubliceerd, Saint Louis University wetenschapper Mee-Ngan F. Yap, doctoraat, in samenwerking met de laboratoria van 2009 Nobelprijswinnaar in de chemie Ada Yonath aan het Weizmann Institute of Science en Alexey Amunts aan de Universiteit van Stockholm, beschrijven in Natuurcommunicatie nieuwe informatie over de structuur van Staphylococcus aureus (of Staph) overwinterende 100S ribosomen, het onthullen van geheimen over hoe ze eiwitbiosynthese uitschakelen om energie te besparen en te overleven onder stressvolle omstandigheden.

Ribosomen vertalen genetische code in eiwitten. Echter, eiwitsynthese kost veel energie, en onder stressvolle omstandigheden, zoals beperkte toegang tot voedingsstoffen, antibioticastress of gastheerkolonisatie, sommige cellen kunnen het translatieproces onderdrukken om energie te besparen en te helpen overleven. Bij bacteriën, ribosomen doen dit door over te schakelen naar een inactieve vorm die 100S-ribosoom in winterslaap wordt genoemd.

Het 100S-complex - Siamese tweeling van 70S-complexen - werd meer dan 50 jaar geleden voor het eerst geïdentificeerd in bacteriën. Staph's neef, de Escherichia coli (E. coli) bacteriën, heeft de neiging om de inactieve 100S-structuur te vormen wanneer voedingsbronnen schaars zijn en keert binnen enkele minuten na het verschijnen van verse voedingsbronnen terug naar de actieve 70S-structuur. Gram-positieve bacteriën zoals Staph, anderzijds, constant 100S-structuren bevatten, zelfs als de voedingsstoffen overvloedig zijn.

Ja, die assistent-professor biochemie en moleculaire biologie is aan de Saint Louis University, zegt dat het verschil tussen de manier waarop de twee bacteriën overwinteren onverwacht is en suggereert dat Staph en andere Gram-positieve bacteriën hun winterslaap vormen, 100S-complexen op een soortspecifieke manier.

"Bij E. coli, twee eiwitfactoren, RMF en HPF, nodig zijn om in de inactieve fase te komen, " zei Yap. "Maar slechts één eiwit, HPF, is nodig voor Staph.

"E. coli RMF en HPF brengen de twee 70S samen door de vorm van 70S-complexen om te zetten in twee compatibele puzzelstukjes zonder direct contact van de twee eiwitfactoren. de Staph HPF niet de twee 70S door directe bevestiging van twee exemplaren van HPF. Als resultaat, het E. coli 100S-ribosoom is "kop-aan-kop" verbonden, terwijl het Staph 100S-ribosoom "zij aan zij" wordt bediend.

"De duidelijke vorm van 100S-ribosomen lijkt soortspecifiek te zijn. Als we de HPF uitschakelen en elimineren in Staph, ze kunnen niet zo goed overleven en ze zijn minder besmettelijk."

Door de vorming van Staph's winterslaapfase te belemmeren, wetenschappers kunnen mogelijk een unieke Gram-positieve-specifieke antibacteriële behandeling ontdekken.

"Op lange termijn, we kunnen mogelijk stafylokok of andere Gram-positieve bacteriën targeten met deze soortspecifieke benadering, "Zei Yap. "Dit kan het een goed doelwit voor drugs maken."