Kriomikroskop elektronowy ukazuje mechanizmy obronne bakterii

Erytromycyna. Źródło: Wikipedia

Kriomikroskop elektronowy o wysokiej rozdzielczości pozwala na obserwację z niezwykłą dokładnością budowy rybosomu bakterii, który odpowiada za ich odporność na antybiotyk, erytromycynę. Badania z użyciem takiego mikroskopu prowadzone są na Uniwersytecie Monachium.

Erytromycyna atakuje bakteryjne rybosomy, które są swoistymi nanomaszynami odpowiedzialnymi za translację sekwencji mRNA w białkach. Atak na rybosomy powoduje zakłócenia w syntezie białek i w konsekwencji zaprzestanie wzrostu bakterii oraz jej zdolności działania. Bakteria może stać się odporna na antybiotyk w rezultacie nagłej mutacji lub poprzez wprowadzenie odpowiedniego genu odporności z innej bakterii na drodze wymiany genetycznej. Najczęściej do aktywacji genów odporności dochodzi tylko wtedy, gdy działają odpowiednie białka sygnałowe. Białka te regulują ekspresję genu odporności w odpowiedzi na obecność leku. Mechanizm ten był dotąd słabo poznany.

Naukowcy pokazali, że białko sygnałowe kodowane przez ermBL mRNA nie oddziałuje bezpośrednio z erytromycyną, tylko przyjmuje specyficzną konformację w obecności antybiotyku, która powoduje inhibicję aktywnego centrum rybosomu i w efekcie zatrzymuje proces. Poza białkiem ErmBL istnieją jeszcze inne białka sygnałowe, których mechanizm działania wymagał potwierdzenia. Do tego celu użyto nowego detektora, który pozwolił na zwiększenie rozdzielczości obserwowanych struktur z 4,5 Å do 3,5 Å. Analizy wykonane na białku ErmCl pokazały, że w odróżnieniu od ErmBL, oddziałuje ono bezpośrednio z antybiotykiem.

(pj)