Algunos patógenos bacterianos, incluidos los que causan faringitis estreptocócica y neumonía, pueden crear los componentes necesarios para replicar su ADN sin los iones metálicos generalmente requeridos. Este proceso puede permitir que las bacterias infecciosas se repliquen incluso cuando el sistema inmunitario del huésped secuestra hierro yiones de manganeso en un intento de ralentizar la replicación de patógenos. Un nuevo estudio, que aparece en la revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias , describe una nueva subclase de enzimas reductasa de ribonucleótidos libres de metales utilizadas por estas bacterias, cuya comprensión podría impulsar el desarrollo de antibióticos nuevos y más efectivos.
"Todos los organismos usan enzimas ribonucleótido reductasa RNR para producir los bloques de construcción de nucleótidos necesarios para la replicación y reparación del ADN", dijo Amie Boal, profesora asistente de química y bioquímica y biología molecular en Penn State y autora principal del artículo"Debido a que los RNR son esenciales, son objetivos de medicamentos validados para algunos cánceres e infecciones virales, pero aún no se han explotado como objetivos de medicamentos en bacterias patógenas. Uno de los objetivos de nuestro trabajo es comprender mejor los cofactores requeridos por los RNR parafunción, que con suerte inspirará la creación de nuevos y potentes medicamentos antimicrobianos que pueden inhibir la enzima ".
Los RNR realizan una química muy compleja para convertir los ribonucleótidos, los componentes básicos del ARN, que están presentes en la célula, en desoxirribonucleótidos, los componentes básicos del ADN. Todos los RNR conocidos utilizados durante el metabolismo aeróbico requieren un cofactor de iones metálicos, queactúa como un poderoso agente oxidante para impulsar la conversión. En su nuevo estudio, el equipo de investigadores ha identificado y descrito una nueva subclase de RNR que es capaz de realizar este proceso sin la ayuda de un ion metálico en los patógenos bacterianos que causanfaringitis estreptocócica, neumonía, fiebre reumática y otras enfermedades.
"Requerir un cofactor de metal traza es el talón de Aquiles de un RNR, especialmente en bacterias patógenas", dijo Gavin Palowitch, candidato a doctorado en bioquímica, microbiología y biología molecular en Penn State y coautor del estudio ".Cuando un patógeno invade su cuerpo, una de las cosas que su sistema inmunológico puede hacer es tratar de privarlo de iones de hierro y manganeso en un intento de ralentizar la reproducción. Si tiene una forma de producir ADN que no dependa tanto deun cofactor de metal, esa es una táctica novedosa para evadir la respuesta inmune "
Los investigadores demostraron que esta nueva subclase de RNR puede usar un aminoácido modificado en lugar de un ion metálico como agente oxidante que impulsa la creación de nucleótidos de ADN. Aún se desconoce si se requiere un metal para la síntesis inicial del modificadoaminoácido y luego se pierde, pero el estudio establece que la modificación requiere una proteína separada para su instalación.
"La necesidad de otra proteína activadora es fundamental para pensar en la inhibición de esta enzima con antibióticos", dijo Boal. "Las interacciones proteína-proteína son objetivos realmente atractivos para la interrupción de la terapéutica de moléculas pequeñas".
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Materiales proporcionado por Estado Penn . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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