Ricercatori della Harvard Medical School, l'Università della California, San Francisco, e l'Università della Georgia hanno descritto come viene preparata e confezionata la proteina che consente ai batteri dello streptococco e dello stafilococco di attaccarsi alle cellule umane. La ricerca, che potrebbe facilitare lo sviluppo di nuovi antibiotici, apparirà nel numero del 6 aprile del Journal of Biological Chemistry .

Tutti i batteri hanno un sistema di secrezione standard che consente loro di esportare diversi tipi di proteine ​​al di fuori delle loro cellule. Un'importante classe di molecole extracellulari prodotte da batteri patogeni sono le adesine, proteine ​​che consentono ai batteri di aderire alle cellule ospiti. Per ragioni sconosciute, le adesine SRR (serina-rich-repeat) di Stafilococco e Batteri dello streptococco - agenti patogeni che possono essere coinvolti in infezioni gravi come la meningite batterica, polmonite batterica e pericardite - sono trasportate attraverso un percorso di secrezione simile al sistema standard, ma dedicato esclusivamente all'adesione.

Sarebbe come se un magazzino che processa molti tipi di merci avesse un set separato di porte e carrelli elevatori per solo una delle sue merci. Tom Rapport, un professore della Harvard Medical School che ha supervisionato il nuovo studio, voleva capire cosa stessero facendo esattamente queste catene di approvvigionamento molecolare dedicate.

"Sono stato incuriosito dal fatto che esiste un secondo sistema di secrezione in alcuni batteri che è separato dal sistema di secrezione canonico ed è dedicato solo alla secrezione di una proteina, " Rapoport ha detto. "C'è un intero macchinario, e sta facendo solo una cosa."

Yu Chen, all'epoca un ricercatore associato post-dottorato nel laboratorio di Rapoport, condotto l'indagine. Ha scoperto che, per essere trasportato, la proteina adesina doveva essere modificata con zuccheri specifici da tre enzimi che agiscono in una sequenza specifica. Queste modificazioni dello zucchero stabilizzano la proteina e ne aumentano la viscosità alle cellule bersaglio. Per di più, gli esperimenti hanno mostrato che due proteine ​​nella via specifica dell'adesina, la cui funzione era stata precedentemente misteriosa, sembrava in grado di legarsi a questi zuccheri, presumibilmente consentendo loro di trasportare l'adesina alla membrana cellulare dove si trova il canale di uscita dedicato dell'adesina.

La complessità del sistema di trasporto dell'adesina ha reso necessaria la collaborazione con i gruppi di ricerca dell'UCSF, Facoltà di Medicina di Harvard, e l'Università della Georgia. I membri del laboratorio di Paul Sullam all'UCSF hanno fornito la prospettiva clinica, i membri del laboratorio di Maofu Liao ad Harvard hanno caratterizzato il complesso di targeting mediante microscopia elettronica, e i membri del laboratorio di Parastoo Azadi in Georgia hanno analizzato le modifiche dello zucchero.

"È un sistema complicato perché comporta la modifica delle proteine, attività di chaperone e targeting di membrana, quindi abbiamo incontrato molte sfide, " Ha detto Chen. "Questo (studio) è un ottimo esempio di come la collaborazione tra laboratori nella comunità scientifica faccia avanzare la conoscenza umana".

La ragione per cui questi batteri utilizzano questo percorso di esportazione separato per le adesine rimane sfuggente. Ma poiché questo percorso è unico per i batteri dello streptococco e dello stafilococco, la nuova comprensione dei suoi componenti potrebbe aiutare i ricercatori a sviluppare antibiotici altamente mirati per trattare le infezioni causate da questi batteri in futuro.

"Potresti immaginare di poter sviluppare nuovi antibiotici che potrebbero mirare a questo percorso, " Rapoport ha detto. "(Loro) sarebbero molto specifici per i batteri patogeni".