به گفته دانشمندان برجسته، درک بهتر از نحوه عملکرد صدها نوع مختلف باکتری عامل بیماری می تواند به هموار کردن راه برای مقابله با اثرات آنها کمک کند.
محققان دانشگاه لیدز به سرپرستی پروفسورهای شینا رادفورد و نیل رانسون، اطلاعات جدیدی در مورد عملکرد یک مجتمع پروتئینی به نام BAM، دستگاه مونتاژ بشکه بتا، که به وارد کردن پروتئین های باکتریایی دیگر در باکتری کمک می کند، کشف کردند. خارجی ترین لایه محافظ.
برای اینکه باکتری ها بیماری ها را گسترش دهند، باید یک غشای خارجی تشکیل دهند، در غیر این صورت نمی توانند در محیط های خشن که در آن زندگی می کنند زنده بمانند.
کمپلکس BAM نقش مهمی در این فرآیند ایفا می کند، و باعث تسهیل وارد کردن تعداد بی شماری از پروتئین ها به این لایه می شود که برای عملکرد صحیح آن به عنوان یک مانع لازم است و از حشره در برابر حمله آنتی بیوتیک ها محافظت می کند..
با نتایج جدید خود، محققان در مرکز زیست‌شناسی مولکولی ساختاری استبری می‌گویند ممکن است بتوان داروهایی طراحی کرد که می‌توانند مجموعه BAM را هدف قرار دهند تا از عملکرد آن جلوگیری کنند.
پروفسور رانسون گفت: "این یک ماشین مولکولی پیچیده است که در زنده نگه داشتن باکتری ها نقش دارد و ما می دانیم که جهش های موجود در آن برای باکتری ها کشنده است. برخی کار زیبا توسط آزمایشگاه های دیگر نشان داده است که BAM به دو شکل مختلف وجود دارد. - یک فرم باز و بسته - اما به نظر می رسید که فرم باز نیاز به تجزیه بخشی از مجموعه دارد.
"کار ما برای اولین بار مجموعه دست نخورده BAM را در این حالت باز نشان می دهد. اکنون ما توانسته ایم ساختار دست نخورده را به این طریق ببینیم، سرنخ های جدیدی در مورد نحوه عملکرد BAM و نحوه توسعه به ما می دهد. راه هایی برای متوقف کردن عملکرد آن."
پروفسور رادفورد، مدیر مرکز استبری دانشگاه گفت: "اگر BAM نتواند کار خود را انجام دهد، باکتری ها زنده نمی مانند و از گسترش بیماری ها جلوگیری می شود. چالش، اکنون ما بیشتر در مورد نحوه عملکرد BAM درک می کنیم، این است. برای جامعه علمی داروهایی که می‌توانند آن را هدف قرار دهند و زرادخانه رو به کاهش آنتی‌بیوتیک‌های ما را برای درمان عفونت‌های باکتریایی پر کنند."
درک جدید به کار مداوم برای یافتن راه‌های جدید برای از بین بردن باکتری‌هایی که به طور فزاینده‌ای در برابر داروهای توسعه‌یافته در قرن بیستم مقاوم شده‌اند کمک می‌کند.
مقاومت ضد باکتریایی در سال‌های اخیر به یک مسئله اصلی تبدیل شده است، به طوری که بسیاری از داروها برای مبارزه با عفونت‌ها از سیاه سرفه گرفته تا سالمونلا، و طیف وسیعی از عفونت‌های اکتسابی در بیمارستان، کارایی خود را از دست داده‌اند.
پیش از این دانشمندان از کریستالوگرافی اشعه ایکس، که ستون اصلی اکتشافات ساختاری برای چندین دهه بوده است، استفاده کرده اند تا نشان دهند که مجموعه بشکه ای شکل BAM می تواند به دو شکل باز و بسته وجود داشته باشد.
کمپلکس BAM در غشای خارجی باکتری های گرم منفی قرار دارد و پروتئین های دیگر را در جایی که برای تشکیل یک لایه محافظ عملکردی مورد نیاز است به غشاء وارد می کند. این که چگونه این اتفاق می افتد به درستی درک نشده است، اما تصور می شود تغییر شکل برای اجازه دادن به پروتئین مشتری آن برای ورود به غشاء ضروری است.
با استفاده از میکروسکوپ های الکترونی بسیار پیشرفته، پروفسورها رادفورد و رانسون اکنون ساختار BAM را در حالت باز با انجماد سریع مجتمع از محلول مشاهده کرده اند.
ساختارهای قبلی حالت باز همگی فاقد یکی از پنج پروتئین سازنده مجتمع کامل BAM به نام BamB بودند. نتایج جدید نشان می‌دهد که باز کردن بشکه BAM می‌تواند با BamB در آنجا اتفاق بیفتد، و این طرز فکر دانشمندان را در مورد نحوه عملکرد BAM تغییر می‌دهد.
این تحقیق با استفاده از میکروسکوپ های الکترونی مستقر در منبع نور الماس، مرکز علمی ملی سنکروترون بریتانیا، واقع در پردیس علوم و نوآوری هارول در آکسفوردشایر، انجام شد.با این حال، به زودی انجام مراحل بعدی این تحقیق در دانشگاه لیدز، پس از سرمایه گذاری دانشگاه در میکروسکوپ های الکترونی پیشرفته خود، امکان پذیر خواهد بود. با توجه به استفاده کامل در اکتبر 2016، این دو میکروسکوپ بخش کلیدی امکانات لبه پیشرو در مرکز استبری را تشکیل می دهند.
