Die biochemische Rolle von Crucial TonB Protein in bakteriellen Eisentransport und Pathogenese

Ein Kansas State University -geführten Studie hat die Rolle eines Proteins in Bakterien , die eine Vielzahl von Krankheiten, verursacht , darunter entdeckt Typhus Fieber , Pest, Meningitis und Ruhr . Die Ergebnisse können , neue und verbesserte führen Antibiotika für Menschen und Tiere .

Phillip E. Klebba , Professor und Leiter der Abteilung für Biochemie und Molekulare Biophysik , machte die Ergebnisse mit zwei Kollegen in der Abteilung: Lorne D. Jordan , Doktorand , Manhattan, und Salete M. Newton, Forschungsprofessor . Die Zusammenarbeit enthalten andere Biophysiker an der Universität von Oklahoma und der Purdue University. Ihre Studie , "Energie -abhängige Bewegung TonB in der Gram-negative bakterielle Innenmembran , " in der Fachzeitschrift erscheint Proceedings of the National Academy of SciencesUSA, oder PNAS.

Die Forschung konzentriert sich auf die zentrale Rolle von Eisen in der Biochemie . Beide Tiere und Bakterien benötigen Eisen für biologische Prozesse wie Energieerzeugung und DNA , die Klebba . Die Eisenaufnahmesystemevon Bakterien, aber tragen zur Infektionskrankheiten.

"Iron ist das Objekt, eines mikrobiologischen Krieg im menschlichen Körper ", sagte Klebba . "Host -Proteine ​​schützen Zellen und Gewebe durch Sequestrierung des Metalls und erfolgreiche Erreger überwinden diese Barriere und erfassen die Eisen. Aber die Eisentransportmechanismenvon pathogenen Organismen sind nicht gut verstanden . "

Das Membranprotein TonB spielt eine unverzichtbare Rolle bei der Aufnahme von Eisen durch Gram-negative Bakterien - eine Klassifizierung der Bakterien, die gegen Antibiotika resistent sind mehr wegen einer fast undurchdringlichen Zellwand ist . Gram -negative Bakterien können Krankheiten wie verursachen Escherichia coli , Salmonella typhi , Yersinia pestis , Vibrio cholera , Brucella abortus , Neisseria meningitidis .Gram -negative Bakterien verursachen viele Krankheiten und klinischer Zustände und alle Transport Eisen durch den gleichen Mechanismus, der auf die Aktionen der TonB abhängt.

Trotz jahrzehntelanger Forschung, die biochemische Rolle des TonB in Gram-negativen Bakterien war eine wissenschaftliche Rätsel , sagte Klebba . Er und seine Kollegen festgestellt, dass die zellulären elektrochemischen Kräfte setzen TonB in einer Drehbewegung , die die Energie und physikalischen Mechanismus bietet , um die Eisenaufnahme in die Zelle zu ermöglichen.

" In diesem Sinne wirkt TonB wie einem Elektromotor , der ständig dreht sich in Reaktion auf die zelluläre Energiefluss ", sagte Klebba . " TonB ist einer der ältesten und kleinsten elektrischen Geräten der Natur. "

Nach Klebba können zukünftige Antibiotika die Funktionen TonB blockieren , verhindern die Eisenaufnahme durch Gram -negative Zellen , und folglich schützt Mensch und Tier vor einer Infektion durch solche Erreger Stämme von Bakterien.

Neben dem PNASStudie Klebba kurzem teilten sich die Ergebnisse auf die 2013 Gordon -Konferenz über Mechanismen der Membrantransport in South Hadley , Massachusetts .