Ein verbessertes Verständnis des Mechanismus beteiligt an der Entwicklung von Resistenzen bei Tuberkulose
Edward Yu nahm Kenntnis von den Tatsachen - fast 2 Millionen Todesfälle pro Jahr , 9 Millionen infiziert jedes Jahr , die Entwicklungen von multiresistenten , extensiv resistente und jetzt völlig Drogen-resistente Stämme - und beschloss, seine Forschungsschwerpunkt zu verschieben Tuberkulose .
Yu, ein Iowa State University und Ames Laboratory Forscher hat in der Zeitschrift Naturdie dreiteilige Struktur, die ermöglicht E. coliBakterien zu pumpen Toxine und wider Antibiotika .
Und nun, in einem Papier online veröffentlicht in der Zeitschrift Nucleic Acids Research, Ein Forschungsteam von Yu führte beschreibt die Struktur eines Reglers , der die Expression des multi Effluxpumpe in Mycobacterium tuberculosis steuert .
Yu - Professor für Physik und Astronomie , der Chemie, der Biochemie , Biophysik und Molekularbiologie in der Iowa State College of Liberal Arts and Sciences und einem assoziierten Unternehmen des US- Energieministeriums Ames Laboratory - sagte der aktuellen Studie ist ein Ausgangspunkt für eine besseres Verständnis dafür, wie die Tuberkulose -Bakterium in der Lage ist , um Drogen zu widerstehen.
Die Entwicklung der Stämme völlig resistent gegen Drogen " hat uns inspiriert, in diese Richtung zu gehen und zu versuchen , den Mechanismus bei der Entwicklung von Resistenzen zu verstehen ", sagte Yu .
"Es ist offensichtlich , dass die Entstehung dieser medikamentenresistente TB -Stämme wurde in eine große Bedrohung entwickelt und Herausforderungen unserer globalen Aussichten für die TB-Kontrolle , " Yu Forschungs-Team schrieb in ihrem jüngsten Papier. " Daher ist die Kenntnis der molekularen Mechanismen Resistenzen in M. tuberculosis zugrunde liegenden wesentlich für die Entwicklung neuer Strategien zur Bekämpfung dieser Krankheit . "
Yu -Forschung wird derzeit von den National Institutes of Health. Verwendung der Advanced Photon Source am Argonne National Laboratory in Argonne , Illinois . Die Forscher " , wurde von der US Department of Office of Basic Energy Sciences Energy unterstützt.
Neben Yu umfasst das Forschungsteam Qijing Zhang, der Iowa State Frank Ramsey -Stiftungsprofessor für Veterinär Mikrobiologie und Präventivmedizin und der Hochschule für Offizier der Graduiertenausbildung Tiermedizin ist ; Kanagalaghatta Rajashankar , ein leitender wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Chemie und chemische Biologie an der Cornell University in Ithaca, NY , und stellvertretender Direktor der Northeastern Collaborative Zugang Teams Anlage in der Advanced Photon Source ; Iowa State Postdoc- Mitarbeiter und Ames Lab ordnet Feng Lang und Chih- Chia Su ; Iowa State Post-Doc- wissenschaftliche Mitarbeiterin Lei Dai ; Iowa State Doktoranden und Ames Lab Studenten die Associates Jani Reddy Bolla , Sylvia Do und Hsiang- Ting Lei ; letzten Iowa State Absolvent Xiao Chen ; und Ames Lab Bachelor Sommer Praktikanten Jillian Gerkey und Daniel Murphy.
Vor Yu Studie nicht viel über die Struktur und Funktion des Tuberkulose Effluxpumpe Regler Rv3066 bekannt.
Das zum Teil , weil Forscher haben Resistenzen bei Tuberkulose zu sehr dick Zellwand des Bakteriums zugeschrieben. Diese Wand macht es sehr schwierig, Arzneimittel in das Bakterium zu erhalten.
Die Forscher verwendeten Röntgenstrukturanalyse (einschließlich der Advanced Photon Source erzeugten Röntgenstrahlen ), um die Rv3066 Struktur zu untersuchen. Sie sammelten Daten, die die Regulierungsbehörde , wenn die toxische Verbindung Ethidiumbromid anwesend war , und wenn es nicht war.
Die Daten zeigten eine asymmetrische , zweiteiligen Molekül mit einer spiralförmigen Struktur . Die Struktur ist flexibel, so dass der Regler zu erkennen und zu reagieren , um mehrere Medikamente. In Gegenwart von Ethidiumbromid , sagt Yu Gruppe der Regler antwortet mit einer Drehbewegung , die Induktion der Expression der Abflusspumpe , die das Bakterium antimikrobieller Arzneimittel befreit .
Studieren , dass Struktur und Mechanismus könnte einen Unterschied im Kampf gegen arzneimittelresistente Tuberkulose zu machen : " Aufklärung der Regulationssysteme des Multidrug- Efflux-Pumpen in M. tuberculosis , " Yu und schrieben die Forscher in ihrem Papier ", sollte es uns ermöglichen, zu verstehen, wie diese Bakterium trägt zu Multidrug-Resistenz und wie es von Umgebungsänderungen anpasst. "