Viele pathogene Bakterien spezielle Sekretionssysteme auf toxische Proteine in Wirtszellen zu liefern. , Die mögliche Ziele für neu sind - LMU -Forscher haben die Struktur einer entscheidenden Teil eines dieser Systeme ermittelt Antibiotika .
Bakterien sezernieren eine Vielzahl von spezifischen Proteinen , die das Verhalten oder das Überleben von Zellen in ihrer Umgebung beeinflussen können. Zu den Spezialtransportsystemefür den Export von solchen Faktoren verantwortlich sind sogenannte Typ VI Sekretionssysteme . In Zusammenarbeit mit Axel Mogk des Zentrum für Molekulare Biologie Heidelberg ( ZMBH) , hat der Biochemiker Petra Wendler an der LMU Genzentrum jetzt bestimmt die dreidimensionale Struktur eines dieser Exportkomplexe. " Bakterienspezies zu beschäftigen , diese Systeme in erster Linie gegenüber toxischer Proteine gegen Konkurrenten oder Wirtszellen gerichtet absondern. Die Proteinkomplexe in Sekretion beteiligt wesentlichen als nanosyringes ", sagt Wendler .
Typ VI Sekretionssysteme wurden erst vor wenigen Jahren entdeckt , aber sie werden von vielen verschiedenen Bakterien-Spezies synthetisiert , einschließlich bedeutender Krankheitserreger , wie Vibrio cholerae , des Bakteriums , die bewirkt, Cholera Und Pseudomonas aeruginosa , die schwere Lungenschäden bei chronischen Infektionen auslösen können . Während Antibiotikaresistenz weiter steigt, gibt es einen dringenden Bedarf an alternativen Wegen zur Bekämpfung von bakteriellen Pathogenen . In diesem Zusammenhang bieten Typ VI Sekretionssysteme ein interessantes Ziel , die Blockierung der Funktion würde effektiv zu entwaffnen pathogenen Bakterien in hochspezifisch .
Die Kontraktionsmantel
"Allerdings , um Schwachstellen in dieser Bakterien Sekretionssystem zu identifizieren , müssen wir weitere Erkenntnisse darüber, wie seine Exportmaschinerie funktioniert zu erhalten ", sagt Wendler . " Ein rohrförmiges Protein-Komplex wurde vor kurzem charakterisiert , die mit Toxinen aus dem Zell auszustoßen zieht. Neben der Charakterisierung ein mögliches Ziel für neue Antibiotika , besonderes Interesse bei der Aufklärung des Mechanismus der Kontraktion des Komplexes, der keine Eingabe von metabolischer Energie auskommt waren wir . " Um diese beiden Fragen zu beantworten, ist es wichtig, ein genaueres Bild von der Struktur des Komplexes zu erhalten - und Wendler und ihre Mitarbeiter sind ein wichtiger Schritt in diese Richtung unternommen .
"Wir waren in der Lage, die Struktur der zusammengeschobenen Form der Außenhülle Komplex am Sub-Nanometerauflösungzu bestimmen. Es stellt sich heraus , dass seine grundlegende Architektur und die Strukturelemente , die die komplexe stabilisieren sind dem Fach bestimmter Proteine in Bakterienviren gefunden bezogenen , aber im Laufe der Evolution verändert worden , damit sie eine sekretorische Funktion zu dienen ", so Wendler erläutert . Bemerkenswert ist, in der zusammengezogenen Form des Komplexes untersucht durch Wendler und ihre Kollegen , die Erkennungsstelle für CLPV , ein Protein, das für die Untereinheiten des rohrförmigen Komplexes nach dem Ausstoßen von Effektor- Proteine recycelt , wird freigelegt und für die Bindung zur Verfügung. Im Gegensatz dazu in einem Modell der erweiterten Konfiguration , diese Seite ist nicht zugänglich . Dies erklärt , warum säuberlich der Mantel demontierbar erst nachdem die Toxine in die Zielzelle eingespritzt wurde .
Wendler und ihr Team wollen nun die Auflösung der Strukturdaten noch weiter zu verbessern, und um im Detail zu charakterisieren , die Konformation des kontraktilen Apparates in seiner ausgefahrenen Zustand, so einen Einblick in die für die Kontraktion Prozess selbst verantwortlichen Mechanismus zu gewinnen. " Ein umfassendes Verständnis der Struktur und Funktion aller Komponenten dieser molekularen Maschine könnte die Entwicklung neuer , wirksamer Antibiotika zu erleichtern, " Wendler abschließend.