Penelitian Mengungkapkan Struktur Enzim Tuberkulosis

enzimSebuah tim ilmuwan, termasuk beberapa dari AS Departemen Energi (DOE) ‘s Argonne National Laboratory, telah menentukan struktur beberapa enzim tuberkulosis penting, yang dapat menyebabkan obat tbc baru untuk penyakit ini.

TBC, yang disebabkan oleh bakteri Mycobacterium tuberculosis, telah terbukti sangat keras kepala bahkan dalam usia antibiotik yang kuat, menginfeksi sekitar sepertiga dari semua orang di seluruh dunia. Pengobatan dapat memakan waktu hingga sembilan bulan. Ia memiliki sifat siluman yang melindunginya dari antibiotik; dapat bersembunyi di dalam sel manusia, menghindari sistem kekebalan tubuh sementara menunggu untuk saat yang tepat untuk memperbanyak; dan itu sangat pandai di memperoleh perlawanan.

“Apa yang kita miliki sekarang mungkin tidak bekerja dalam beberapa tahun,” kata Andrzej Joachimiak, seorang Fellow Distinguished Argonne, kepala Biologi Struktural Center, co-peneliti utama di Pusat Struktural Genomics of Infectious Diseases dan penulis yang sesuai pada baru studi.

Dalam rangka untuk membuat obat baru, peneliti perlu mencari melalui ribuan protein dalam dunia bakteri untuk menemukan satu yang melakukan sesuatu begitu penting bakteri tidak bisa hidup tanpa itu-dan kemudian membuat blok kecil untuk mencocokkan.

Salah satu entry point tersebut mungkin IMPDH (inosin-5′-monofosfat dehidrogenase), yang merupakan bagian dari proses seluler yang mengontrol pembuatan nukleotida guanin, salah satu blok bangunan untuk DNA dan RNA. Ini sangat penting bahwa organisme hampir semua hidup, termasuk manusia dan bakteri patogen, memiliki versi itu.

“Apa yang kami temukan awal tahun ini adalah bahwa versi manusia dan bakteri mengikat molekul berbeda,” kata Joachimiak. “Hal ini sangat penting untuk menemukan molekul untuk membangun obat sekitar-Anda tidak ingin menghambat enzim manusia, hanya satu patogen.”

Para peneliti telah tertarik enzim mycobacterium IMPDH sebagai target obat selama bertahun-tahun, Joachimiak kata, tetapi belum mampu menghasilkan cukup baik untuk mempelajarinya.

Tim mengamati bahwa salah satu bagian dari struktur enzim terutama goyah, sehingga mereka direkayasa versi tanpa menggunakan sumber daya di Advanced Fasilitas Protein Karakterisasi dan kemudian ditentukan struktur menggunakan kristalografi protein sinkrotron pada Advanced Photon Source, Kantor DOE of Science Pengguna fasilitas (baik di Argonne).

Fungsi versi yang dimodifikasi sangat mirip dengan aslinya, Joachimiak kata, tapi jauh lebih mudah untuk memurnikan dan mengkristal untuk studi.

Brandeis Univ. profesor Lizbeth Hedstrom dan Univ. dari Minnesota profesor Courtney Aldrich, dua kolaborator penelitian studi lainnya, telah mengidentifikasi beberapa inhibitor molekul yang mengikat IMPDH, dan dengan demikian mungkin menjadi titik awal untuk obat-tetapi mereka tidak dapat dicitrakan saat berinteraksi dengan enzim. Enzim direkayasa baru memungkinkan mereka untuk menangkap struktur Hedstrom dan inhibitor Aldrich dalam tindakan, dikunci dengan IMPDH.

Helena Boshoff di Institut Nasional Alergi dan Penyakit Menular dilakukan studi pelengkap yang menunjukkan bahwa inhibitor ini pada kenyataannya efisien memblokir pertumbuhan mycobacterium.

Struktur baru disetorkan ke Protein Data Bank untuk studi lanjutan.