Imagine un lápiz nuevo sin punta. El grafito en su núcleo no puede usarse para escribir hasta que un sacapuntas mastica su punta de madera.
Ahora imagine la microcina B17, un antibiótico que mata la bacteria E. coli. Antes de activarse, yace incrustado en una estructura llamada profármaco, como el núcleo de un "lápiz molecular" sin punta.
Ahora, por primera vez, los científicos de la Universidad de Rutgers-New Brunswick y otras instituciones han descubierto un "sacapuntas molecular" que elimina su recubrimiento exterior para liberar el poderoso antibiótico. Su descubrimiento abre la puerta a encontrar nuevos agentes antibacterianos ydrogas para combatir las toxinas.
"Creemos que esto puede ser un artilugio que las bacterias usan para activar procesos que están inactivos hasta el momento correcto, cuando el sacapuntas se enciende y libera antibióticos", dijo Konstantin Severinov, autor principal de un nuevo estudio e investigador principalen el Instituto Waksman de Microbiología de la Universidad Rutgers-New Brunswick.
Los científicos, cuyo descubrimiento fue publicado en la revista Estructura , estudió las proteínas bacterianas TldD y TldE involucradas en la producción de microcina B17.
Muchas células bacterianas producen compuestos inactivos llamados profármacos, precursores que se convierten en medicamentos en el cuerpo, dijo Severinov.
"Es como una droga futura y cuando surge la necesidad y cuando las cosas se ponen difíciles, la droga se activa y es como una ojiva tóxica que se exporta fuera de la célula y mata a sus vecinos dañinos", dijo.
El profármaco examinado por los científicos es como un palo con dos partes, dijo. La parte central es la ojiva tóxica. Un "líder" está en el otro extremo y evita que la ojiva funcione hasta el momento adecuado.
"TldD, la proteína que estudiamos, tiene un agujero como en un viejo sacapuntas, donde se alimenta el profármaco", dijo Severinov. "El sacapuntas agrega el último toque final, mastica al líder, activando el tóxicoojiva y expulsarlo de la célula. Es casi como tener la capacidad de producir compuestos tóxicos, incluidos antibióticos, a la carta cuando los necesita ".
Los genes Tld son comunes en las bacterias, lo que sugiere que desempeñan una función importante en la fisiología bacteriana, según el estudio. Eso podría incluir un papel en el control de calidad de las proteínas y la activación de diferentes productos naturales, incluidos los antibióticos, como la microcina B17.
"Cada genoma bacteriano secuenciado hasta la fecha tiene genes Tld", dijo Severinov. "Nadie sabía lo que hacen, y ahora sabemos lo que hacen en un caso, y creemos que funciones similares activan la producción de compuestos bioactivos utilizados por otrosbacterias como antibióticos o toxinas "
Anotó que algunas toxinas podrían usarse de manera beneficiosa. Por ejemplo, las personas han estado usando toxinas bacterianas para matar insectos durante décadas. Y cuando las bacterias producen toxinas que dañan a los humanos, se pueden desarrollar medicamentos que inhiben la Tld y combaten esas bacterias..
Los científicos especulan que sus hallazgos podrían conducir a futuras aplicaciones en los campos de ingeniería de proteínas y biología sintética.
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Materiales proporcionado por Universidad de Rutgers . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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