La struttura 3D di McbBCD, un enzima (proteina) che produce il potente antibiotico microcina B17 da una proteina più piccola nota come peptide, come rivelato dalla cristallografia a raggi X. Le sfere rosse mostrano "cicli" chimici formati dall'enzima necessari per l'attività antibatterica. Credito:Dmitry Ghilarov
Scienziati della Rutgers e delle università in Russia, La Polonia e l'Inghilterra hanno risolto un mistero di quasi 30 anni:come funziona il meccanismo molecolare in un enzima che produce un potente antibiotico.
Le scoperte, che appaiono sul giornale Cellula molecolare , fornire gli strumenti per progettare nuovi antibiotici, farmaci antitumorali e altre terapie.
Il potente antibiotico naturale, microcina B17, uccide dannoso E. coli batteri. La resistenza microbica agli antibiotici, a causa del loro uso eccessivo e improprio, è una delle maggiori minacce per l'umanità, e c'è un urgente bisogno di trovare nuovi farmaci. Gli antibiotici naturali che si sono evoluti nel corso degli eoni rappresentano un'opzione interessante per superare la resistenza.
Gli scienziati hanno studiato una macchina molecolare:un enzima (proteina) chiamato McbBCD. L'enzima produce la microcina B17 da una proteina più piccola nota come peptide. Gli scienziati conoscono da decenni la microcina B17 e la sua insolita struttura chimica, ma non hanno capito il macchinario molecolare che lo fa fino ad ora.
Gli scienziati hanno scoperto che l'enzima innesca due reazioni chimiche che producono diversi "cicli" chimici necessari per l'attività antibatterica, secondo l'autore senior Konstantin Severinov, ricercatore principale presso il Waksman Institute of Microbiology e professore di biologia molecolare e biochimica alla Rutgers University-New Brunswick.
"La nostra ricerca consente la progettazione razionale di nuovi composti peptidici che potrebbero diventare trattamenti che vanno dagli antimicrobici ai farmaci antitumorali, " Ha detto Severinov. "Potrebbe esserci una miniera di nuovi antibiotici che potrebbero essere prodotti da peptidi, utilizzando macchine enzimatiche come McbBCD come strumento di produzione."
Il team internazionale comprendeva scienziati dell'Istituto di scienza e tecnologia di Skolkovo in Russia; Accademia Russa delle Scienze in Russia; Università Jagellonica in Polonia; Centro John Innes in Inghilterra; e Lomonosov Moscow State University in Russia.
