Een team onderzoekers van de Universiteit van Californië, Berkeley, heeft ontdekt hoe een dodelijke ziekteverwekker zijn chemicaliën maakt. De bevindingen, gepubliceerd in het tijdschrift Nature, zouden kunnen leiden tot nieuwe behandelingen voor een verscheidenheid aan ziekten, waaronder tuberculose en lepra.

De ziekteverwekker in kwestie is Mycobacterium tuberculosis, die tuberculose (tbc) veroorzaakt. Tbc is wereldwijd een van de belangrijkste doodsoorzaken door infectieziekten, waarbij in 2017 naar schatting 1,6 miljoen mensen om het leven kwamen.

M. tuberculosis produceert een verscheidenheid aan chemicaliën die hem helpen te overleven en ziekten te veroorzaken. Een van deze chemicaliën is mycolzuur, een wasachtige substantie die de buitenste laag van de celwand van de bacterie vormt. Mycolzuur is essentieel voor de overleving van de bacterie en helpt hem ook antibiotica te weerstaan.

De onderzoekers gebruikten een techniek genaamd röntgenkristallografie om de structuur te bepalen van het enzym dat mycolzuur produceert. Dit enzym wordt mycocerosinezuursynthase (MAS) genoemd.

Uit de structuur van MAS bleek dat het enzym een ​​tunnelachtige vorm heeft. De tunnel is bekleed met aminozuren die interageren met de chemicaliën die worden gebruikt om mycolzuur te maken. Deze interactie helpt de chemicaliën naar de juiste positie te leiden zodat de reactie kan plaatsvinden.

De onderzoekers ontdekten ook dat MAS wordt gereguleerd door een klein molecuul genaamd cyclisch di-GMP. Cyclisch di-GMP wordt door de bacterie geproduceerd als reactie op signalen uit de omgeving, zoals de aanwezigheid van antibiotica. Wanneer cyclisch di-GMP aan MAS bindt, remt het de activiteit van het enzym. Deze remming voorkomt dat de bacterie mycolzuur aanmaakt, waardoor hij gevoeliger wordt voor antibiotica.

De ontdekking van de structuur van MAS en de regulatie ervan door cyclisch di-GMP zou kunnen leiden tot nieuwe behandelingen voor tuberculose en andere ziekten veroorzaakt door M. tuberculosis. Door zich op MAS te richten, kunnen onderzoekers mogelijk medicijnen ontwikkelen die de activiteit van het enzym remmen en de bacteriën gevoeliger maken voor antibiotica.

"Onze bevindingen bieden een nieuw inzicht in de manier waarop M. tuberculosis mycolzuur produceert", zegt de hoofdauteur van het onderzoek, professor Jayna Bausch. "Deze informatie zou kunnen leiden tot de ontwikkeling van nieuwe medicijnen die effectiever zijn bij de behandeling van tuberculose en andere ziekten veroorzaakt door deze ziekteverwekker."