Natukoy ng mga mananaliksik sa Icahn School of Medicine sa Mount Sinai ang isang bagong diskarte sa pagkontrol sa mga impeksyon sa bacterial. Ang mga natuklasan ay inilarawan sa Pebrero 6 online na isyu ng Nature Structural at Molecular Biology.
Nakahanap ang team ng isang paraan upang i-on ang isang mahalagang mekanismo ng pagtatanggol ng bakterya upang labanan at pamahalaan ang mga impeksyon sa bacterial. Ang sistema ng pagtatanggol, na tinatawag na cyclic oligonucleotide-based antiphage signaling system (CBASS), ay isang natural na mekanismo na ginagamit ng ilang bakterya upang protektahan ang kanilang sarili mula sa mga pag-atake ng viral. Ang bakterya ay sinisira sa sarili bilang isang paraan upang maiwasan ang pagkalat ng virus sa iba pang mga bacterial cell sa populasyon.
“Nais naming makita kung paano na-activate ang bacterial self-killing CBASS system at kung maaari itong magamit upang limitahan ang mga impeksyon sa bacterial,” sabi ng co-senior author na si Aneel Aggarwal, PhD, Propesor ng Pharmacological Sciences sa Icahn Mount Sinai. “Ito ay isang bagong diskarte sa pagharap sa mga impeksyon sa bacterial, isang makabuluhang alalahanin sa mga ospital at iba pang mga setting. Napakahalaga na makahanap ng mga bagong tool para sa paglaban sa antibiotic resistance. Sa digmaan laban sa mga superbug, kailangan nating patuloy na magbago at palawakin ang ating toolkit upang manatiling nangunguna sa umuusbong na paglaban sa droga.”
Ayon sa isang ulat noong 2019 ng Centers for Disease Control and Prevention, mahigit 2.8 milyong impeksyong lumalaban sa antimicrobial ang nangyayari sa Estados Unidos bawat taonna may higit sa 35,000 katao ang namamatay bilang resulta.
Bilang bahagi ng mga eksperimento, pinag-aralan ng mga mananaliksik kung paano ang “Cap5,” o CBASS-associated protein 5, ay isinaaktibo para sa pagkasira ng DNA at kung paano ito magagamit upang makontrol ang mga impeksyon sa bacterial sa pamamagitan ng kumbinasyon ng structural analysis at iba’t ibang biophysical, biochemical, at cellular. mga pagsusuri. Ang Cap5 ay isang pangunahing protina na nagiging aktibo sa pamamagitan ng cyclic nucleotides (maliit na signaling molecule) upang sirain ang sariling DNA ng bacterial cell.
“Sa aming pag-aaral, nagsimula kami sa pamamagitan ng pagtukoy kung alin sa maraming cyclic nucleotides ang maaaring mag-activate ng effector Cap5 ng CBASS system,” sabi ng co-senior author na si Olga Rechkoblit, PhD, Assistant Professor ng Pharmacological Sciences sa Icahn Mount Sinai. “Sa sandaling naisip namin iyon, tiningnan namin nang mabuti ang istraktura ng Cap5 kapag ito ay nakatali sa mga maliliit na molekula ng pagbibigay ng senyas. Pagkatapos, sa tulong ng eksperto mula kay Daniela Sciaky, PhD, isang mananaliksik sa Icahn Mount Sinai, ipinakita namin na sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga espesyal na molekula na ito. sa kapaligiran ng bakterya, ang mga molekulang ito ay maaaring magamit upang maalis ang bakterya.”
Nalaman ng mga mananaliksik na ang pagtukoy sa istraktura ng Cap5 na may mga cyclic nucleotides ay nagdulot ng isang teknikal na hamon, na nangangailangan ng tulong ng eksperto mula kay Dale F. Kreitler, PhD, AMX Beamline Scientist sa Brookhaven National Laboratory. Nakamit ito sa pamamagitan ng paggamit ng micro-focused synchrotron X-ray radiation sa parehong pasilidad. Ang micro-focused synchrotron X-ray radiation ay isang uri ng X-ray radiation na hindi lamang ginawa gamit ang isang partikular na uri ng particle accelerator (synchrotron) ngunit maingat ding nakakonsentra o nakatutok sa isang maliit na lugar para sa mas detalyadong imaging o pagsusuri.
Susunod, tutuklasin ng mga mananaliksik kung paano nalalapat ang kanilang mga natuklasan sa iba pang mga uri ng bakterya at tinatasa kung ang kanilang pamamaraan ay maaaring gamitin upang pamahalaan ang mga impeksiyon na dulot ng iba’t ibang nakakapinsalang bakterya.
Ang papel ay pinamagatang “Activation ng CBASS-Cap5 endonuclease immune effector sa pamamagitan ng cyclic nucleotides.”
Ang iba pang mga may-akda na nag-ambag sa gawaing ito ay sina Angeliki Buku, PhD, at Jithesh Kottur, PhD, parehong may Icahn Mount Sinai.
Ang gawain ay pinondohan ng National Institutes of Health grants na R35-GM131780, P41GM111244, KP1605010, P30 GM124165, S10OD021527, GM103310, at ng Simons Foundation grant na SF349247.
