Vědci objevili novou cestu boje proti patogenním bakteriím

Objevili tak nové možnosti pro vývoj potřebných antimikrobiálních látek proti závažným patogenům, jako jsou třeba původci tuberkulózy. Výsledky práce vědeckých týmů z Mikrobiologického a Biotechnologického ústavu AV ČR ve spolupráci s francouzskou laboratoří EMBL zveřejnil uznávaný časopis Nature Communications.

Pro život je nutný plynulý tok genetické informace z DNA do RNA a od RNA k proteinům. RNA polymeráza je enzym, který je nezbytný pro nastartování tohoto procesu. Jestliže se má genetická informace z DNA přepsat do RNA zprávy, musí se RNA polymeráza velmi pevně vázat na DNA.

Související

Martin Pokorný

Inhibice nukleáz při léčbě rakoviny sloučeninami…

Martin Pokorný

Vědci objevili, čím se řídí výška ptačího…

Někdy však RNA polymeráza tento přepis nedokončí, uvízne v nefunkční formě na DNA a musí být odstraněna, aby při novém kole přepisu nedošlo ke kolizi. Pomocí kryogenní elektronové mikroskopie vědci popsali strukturu pozoruhodného komplexu mezi bakteriální RNA polymerázou a pomocným proteinem HeID, který dokáže nefunkční RNA polymerázu z DNA odstranit.

Mechanismus odstranění připomíná boxera v ringu, kdy HelD dvěma údery vyrazí DNA z RNA polymerázy. HelD a RNA polymeráza pak zůstávají ve vzájemném sevření – „klinči“, ze kterého se musí uvolnit, aby mohlo začít další kolo přepisu. Český tým vedený Liborem Krásným (Mikrobiologický ústav AV ČR), Janem Dohnálkem (Biotechnologický ústav AV ČR) a Tomášem Koubou (EMBL, Grenobl) objevil tento mechanismus u mykobakterií – původců tuberkulózy a dalších závažných nemocí.

„Vazba proteinu HelD na komplex RNA polymerázy poskytuje úchvatný pohled – jde o molekulární,chvat', který zcela odzbrojuje komplex nezbytný pro existenci patogenních bakterií,“ říká Jan Dohnálek. „Otevírá se tak cesta pro inhibici patogenů s využitím těchto nově získaných strukturních a funkčních informací,“ dodává Libor Krásný. Současně a nezávisle tento mechanismus popsala u půdní bakterie Bacillus subtilis vědecká skupina z Austrálie, kterou vedl Dr. Peter Lewis, a konsorcium vědců z Německa, USA a Finska pod vedením Dr. Markuse Wahla.

Výzkum naznačuje potenciální nové cesty boje proti patogenům spočívající v zásahu do recyklace RNA polymerázy zprostředkované HeID.