کشف یک نقطه ضعف در دیواره سلولی باکتریها

محققان بررسی کرده‌اند که باکتری‌ها چگونه دیواره سلولی خود را می‌سازند و با یک کشف مهم دریافته‌اند که چگونه می‌توان در این روند اختلال ایجاد کرد.

کد خبر: ۱۲۴۸۱۷۵

تاریخ: ۱۶ ارديبهشت ۱۳۹۹ - ۰۹:۲۰

به گزارش خبرگزاری دانا و به نقل از نیو اطلس، برای باکتری‌ها، اولین خط دفاعی دیواره سلولی است که به مهاجمان سمی مانند آنتی بیوتیک‌ها اجازه ورود نمی‌دهد. اکنون محققان یک مکانیسم کلیدی را کشف کرده‌اند که باکتری‌ها برای ساختن دیواره‌های سلولی خود از آن استفاده می‌کنند و می‌تواند هدف جدیدی در تلاش برای نفوذ به باکتری‌ها و تولید داروهای جدید باشد.
دیواره سلولی باکتری‌ها عملکردی مانند اسکلت بیرونی و پوشش محافظتی دارد و به باکتری‌ها شکل و ساختار می‌دهد و آنها را از حمله بیرونی مصون نگه می‌دارد. از آنجا که این پوشش برای زنده ماندن باکتری بسیار مهم است، از زمان کشف آنتی بیوتیک اصلی یعنی "پنی سیلین"، دیواره سلولی هدف مهمی برای تولید داروها شده است.

اکنون محققان دانشگاه "لیدز" چگونگی ساخت دقیق دیواره‌های سلولی باکتری‌ها را از نزدیک مورد مطالعه قرار داده‌اند و یک رخنه جدید را در این زره کشف کرده‌اند که می‌توان از آن برای حمله به باکتری بهره برداری کرد.

این تیم بر روی پروتئینی به نام "SurA" تمرکز کرده است که پروتئین‌های دیگر را از مرکز سلول به بیرون منتقل می‌کند تا به ساخت دیواره سلولی کمک کند.

این تیم طیف وسیعی از تکنیک‌های پیشرفته تحلیلی از جمله اتصال متقاطع شیمیایی، طیف سنجی جرمی و شبیه سازی‌ها را برای کشف چگونگی شناسایی و انتقال پروتئین‌ها توسط "SurA" استفاده کرد. این تحقیق روی باکتری "E. coli" انجام شده است، اما محققان می‌گویند که این فرآیند در بسیاری از باکتری‌های گِرم منفی دیگر نیز وجود دارد که دسته عمده‌ای از عوامل بیماری‌زا هستند.

"آنتونیو کالابرس" محقق اصلی این تحقیق می‌گوید: ما برای اولین بار توانسته‌ایم مکانیسمی را کشف کنیم که به انتقال پروتئین‌ها به غشای بیرونی باکتری‌ها کمک می‌کند. در حقیقت این کار را با احاطه کردن پروتئین‌ها و برای اطمینان از عبور ایمن آنها انجام می‌دهد. بدون "SurA"، خط تحویل مختل می‌شود و دیواره سلولی نمی‌تواند به درستی ساخته شود.

درک چگونگی عملکرد این پروتئین مهم ممکن است اولین قدم در یافتن راه‌هایی برای ایجاد اختلال در باکتری‌ها باشد. محققان امیدوارند اگر "SurA" مهار شود، باکتری‌ها برای ساختن دیواره سلولی دچار مشکل شوند که این موضوع می‌تواند آنها را به طور کامل از بین ببرد و آنها را در برابر داروهای موجود بسیار آسیب پذیرتر کند و احتمال رشد و شیوع آنها را بسیار کم کند.

"شینا رادفورد" یکی از محققان این مطالعه می‌گوید: این یک کشف مهیج در ماجراجویی ما برای یافتن نقاط ضعف در زره باکتری‌ها است که می‌توانیم آنها را متوقف کنیم تا رشد باکتری متوقف شود و آنتی بیوتیک‌های جدید مورد نیاز خود را بسازیم. اکنون روزهای اولیه تحقیق ما است، اما ما می‌دانیم که "SurA" چگونه کار می‌کند و چگونه به پروتئین‌های دیگر می‌چسبد. مرحله بعدی، ایجاد مولکول‌هایی است که این روند را قطع کنند و می‌تواند برای از بین بردن باکتری‌های بیماری‌زا استفاده شود.

مطالعات مشابه در گذشته سعی در از بین بردن دیواره سلولی با ایجاد اختلال در پروتئین‌های حیاتی دیگر مانند "RodA" یا سوراخ کردن آنها با نانوذرات فلزی یا حتی حفر کردن سوراخ در آنها با مولکول‌های خاص داشته است.

این مطالعه جدید در مجله Nature Communications منتشر شده است.