Wetenschappers van Rutgers en universiteiten in Rusland, Polen en Engeland hebben een mysterie van bijna 30 jaar opgelost:hoe de moleculaire machinerie werkt in een enzym dat een krachtig antibioticum maakt.

De bevindingen, die in het journaal verschijnen Moleculaire cel , de tools bieden om nieuwe antibiotica te ontwerpen, geneesmiddelen tegen kanker en andere therapieën.

Het krachtige natuurlijke antibioticum, microcine B17, doodt schadelijk E coli bacteriën. Microbiële resistentie tegen antibiotica - vanwege hun overmatig gebruik en misbruik - is een van de grootste bedreigingen waarmee de mensheid wordt geconfronteerd, en er is dringend behoefte aan nieuwe medicijnen. Natuurlijke antibiotica die zich in de loop der eeuwen hebben ontwikkeld, vormen een aantrekkelijke optie om resistentie te overwinnen.

De wetenschappers bestudeerden een moleculaire machine:een enzym (eiwit) genaamd McbBCD. Het enzym maakt microcine B17 van een kleiner eiwit dat bekend staat als een peptide. Wetenschappers weten al tientallen jaren over microcine B17 en zijn ongebruikelijke chemische structuur, maar ze begrepen de moleculaire machinerie die het tot nu toe maakt niet.

De wetenschappers ontdekten dat het enzym twee chemische reacties veroorzaakt die verschillende chemische "cycli" produceren die nodig zijn voor antibacteriële activiteit, volgens senior auteur Konstantin Severinov, een hoofdonderzoeker aan het Waksman Institute of Microbiology en hoogleraar moleculaire biologie en biochemie aan de Rutgers University-New Brunswick.

"Ons onderzoek maakt een rationeel ontwerp mogelijk van nieuwe peptideverbindingen die behandelingen kunnen worden die variëren van antimicrobiële middelen tot geneesmiddelen tegen kanker, "Severinov zei. "Er kan een schat aan nieuwe antibiotica zijn die gemaakt kunnen worden van peptiden, met behulp van enzymmachines zoals McbBCD als productietool."

Het internationale team bestond uit wetenschappers van het Skolkovo Institute of Science and Technology in Rusland; Russische Academie van Wetenschappen in Rusland; Jagiellonische Universiteit in Polen; John Innes Centrum in Engeland; en Lomonosov Moscow State University in Rusland.