Struttura cristallina dell'enzima ospite, acilossiacil idrolasi (AOAH), in complesso con lipopolisaccaride (LPS) mostrato in bastoncini grigi, che è una potente tossina batterica. La figura mostra una delle sei catene di acidi grassi di LPS ruotata e posizionata nel sito attivo AOAH pronta per essere tagliata, rendendo LPS immunologicamente inerte. Questa funzione enzimatica dell'AOAH è cruciale per il recupero dalla tolleranza immunitaria che generalmente segue l'infezione batterica gram-negativa. Attestazione:Bhushan Nagar
I biochimici della McGill University stanno osservando bene come un enzima specifico che fa parte del sistema immunitario umano interagisce con un certo gruppo di batteri descritti come gram-negativi.
I ricercatori di tutto il mondo "hanno studiato l'enzima, noto come AOAH, da più di 30 anni. Questa è la prima volta che qualcuno è stato in grado di vedere esattamente come appare, "secondo Bhushan Nagar, professore associato di biochimica alla McGill University di Montreal.
Più di quello, le immagini 3D hanno catturato un momento nel tempo che mostra come l'AOAH inattivi una molecola tossica che fa comunemente parte di vari batteri gram-negativi. La ricerca è stata condotta presso la Canadian Light Source.
Numerosi tipi di batteri gram-negativi esistono in tutto l'ambiente. Mentre alcuni sono innocui, molti causano una varietà di malattie umane, dice Nagar. Per esempio, diverse specie come E. coli e Salmonella, causare malattie di origine alimentare. Altri causano infezioni come polmonite, meningite, infezioni del flusso sanguigno o gonorrea.
Alcuni tipi di infezioni batteriche gram-negative stanno dimostrando resistenza ai farmaci e sono sempre più difficili da trattare, rendendo ancora più importante capire come il sistema immunitario umano interagisce con loro.
Quando si sviluppa un'infezione, generalmente innesca l'infiammazione attraverso un componente tossico del guscio esterno dei batteri gram-negativi, chiamato lipopolisaccaride (LPS) – comunemente indicato anche come endotossina.
"L'infiammazione è una risposta protettiva del sistema immunitario quando combatte le infezioni, "dice Nagar.
È ciò che provoca la febbre, dolori, gonfiore e talvolta arrossamento della pelle. Ma c'è un buon equilibrio. Troppa infiammazione può far ammalare una persona e persino morire, mentre troppo poco non aiuterà a uccidere i batteri che causano l'infezione. Il sistema immunitario controlla questo problema attenuando l'infiammazione dopo la risposta acuta iniziale. Quel modo, l'infiammazione non provoca danni eccessivi.
Dopo che l'infezione è stata eliminata, il sistema deve reimpostarsi per essere pronto a combattere nuove infezioni. Questo lavoro cade nelle mani dell'enzima AOAH. Con il batterio gram-negativo, si è riscontrato che l'AOAH mira, si lega a, e rimuove due regioni specifiche su LPS, rendendolo inefficace e causando il ripristino del sistema.
I ricercatori sono stati in grado di vedere le immagini utilizzando un campione cristallizzato di AOAH legato a una porzione dell'LPS. I risultati hanno consentito uno sguardo dettagliato sulla struttura molecolare dell'AOAH e hanno mostrato chiaramente quali parti della sua superficie hanno interagito con la tossina.
"Potremmo effettivamente vedere il meccanismo molecolare che l'enzima usa per ritagliare parti di LPS per inattivarlo, "dice Nagar.
I risultati sono stati pubblicati nel Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze all'inizio di quest'anno.
Le immagini forniscono una mappa dell'enzima AOAH e aprono la porta ad altre direzioni di ricerca. Alcune forme di AOAH sono associate a determinate malattie come l'asma e la sinusite cronica. Conoscere la sua struttura completa aiuterà i ricercatori a capire meglio come sono le sue variazioni che causano la malattia e potrebbe fornire i dettagli necessari per sviluppare nuovi trattamenti per le infezioni o approcci per prevenirle.
