Het uithongeren van tuberculose (tbc) van suikers kan een nieuwe manier zijn om het te bestrijden
– Tuberculose is een van de belangrijkste doodsoorzaken door een enkel infectieus agens in de wereld, maar de voedingsstoffen die de ziekteverwekker gebruikt om in het lichaam te overleven, worden slecht begrepen
– De bacteriën die tuberculose veroorzaken, hebben een suiker genaamd trehalose nodig om te overleven en een infectie te veroorzaken
– De moleculaire basis van hoe Mycobacterium tuberculosis trehalose gebruikt en transporteert, is ontdekt door onderzoekers van de Universiteit van Warwick
– Dit biedt nieuwe kansen om nieuwe medicijnen en diagnostiek tegen tbc te ontwikkelen
Tuberculose is een verwoestende ziekte die elk jaar meer dan 1,5 miljoen levens eist. Door de toename van tbc-gevallen die resistent zijn tegen de huidige antibiotica, zijn er dringend nieuwe medicijnen nodig om Mycobacterium tuberculosis (Mtb) te doden. Onderzoekers van de Universiteit van Warwick hebben met succes ontdekt hoe Mycobacterium tuberculosis een essentiële suiker gebruikt, trehalose genaamd, die een platform biedt om nieuwe en verbeterde tbc-medicijnen en diagnostische middelen te ontwerpen.
Tuberculose (tbc), veroorzaakt door de bacteriële ziekteverwekker Mycobacterium tuberculosis (Mtb), is de belangrijkste doodsoorzaak van een enkel infectieus agens wereldwijd en eist meer dan 1,5 miljoen levens per jaar. de mycobacteriële LpqY-transporter. Krediet: Universiteit van Warwick
Mycobacterium tuberculosis (Mtb) is een zeer unieke ziekteverwekker en kan tientallen jaren in het menselijk lichaam overleven. Een manier waarop Mtb overleeft, is door schaarse energiebronnen te ‘eten’ voor voeding, terwijl de menselijke gastheer tegelijkertijd probeert het beschikbare voedsel te beperken.
We hebben echter een beter begrip nodig van het intracellulaire dieet van Mtb, omdat het remmen van de routes die Mtb toegang geven tot en gebruik maken van essentiële voedselbronnen goede doelen kunnen zijn voor de ontwikkeling van nieuwe antituberculaire middelen.
Een energiebron die Mtb gebruikt, is een suiker die in zijn eigen celwand wordt aangetroffen, trehalose genaamd. Het lijkt erop dat Mtb een unieke strategie heeft ontwikkeld om deze suiker te recyclen en te hergebruiken om ervoor te zorgen dat er geen potentiële energiebronnen worden verspild, die schaars zijn.
Het transporteiwit, dat verantwoordelijk is voor de opname van trehalose, genaamd LpqY, is essentieel voor Mtb om infectie vast te stellen. Als het LpqY-eiwit wordt verwijderd en niet meer kan functioneren, kan Mtb zichzelf niet langer voorzien van trehalose en wordt het minder pathogeen.
In het artikel ‘Structural basis of trehalose recognition by the mycobacterial LpqY-SugABC transporter’, gepubliceerd in de Journal of Biological Chemistry, hebben onderzoekers van de School of Life Sciences van de University of Warwick de moleculaire basis ontrafeld van hoe Mtb gebruikt en transporteert trehalose, een proces dat specifiek is voor Mtb en niet bij mensen voorkomt.
Het team gebruikte röntgenkristallografie om de driedimensionale structuur van LpqY te bepalen en analyseerde hoe dit belangrijke transporteiwit in staat is trehalose te binden en te herkennen. Vervolgens gebruikten ze een aantal experimentele technieken die aantoonden dat LpqY zeer specifiek is voor trehalose, ook suikers kan herkennen die vergelijkbaar zijn met trehalose met kleine aanpassingen en de belangrijkste herkenningskenmerken in kaart brengen.
Dr.Elizabeth Fullam, een Sir Henry Dale Fellow van de School of Life Sciences van de University of Warwick, merkte op:
“Het is essentieel dat we nieuwe innovatieve strategieën vinden om tuberculose te bestrijden. De LpqY-trehalosetransporter is een potentieel doelwit voor geneesmiddelen, omdat wanneer het niet functioneert, dit ertoe leidt dat Mtb minder virulent wordt. Nu we precies begrijpen hoe trehalose wordt herkend, kunnen we specifieke moleculen ontwerpen waarmee we tuberculose kunnen doden. Een andere mogelijkheid is dat we de LpqY-transporter in ons voordeel kunnen gebruiken en manieren kunnen vinden om verbindingen voor tbc-diagnose te leveren. ”
De onderzoekers erkennen de financiering voor dit werk, dat wordt ondersteund door een Sir Henry Dale-beurs toegekend aan dr. Elizabeth Fullam, gezamenlijk gefinancierd door de Wellcome Trust en Royal Society.