Bakteriens kamouflage avslöjad
En unik sockermolekyl ger våra celler ett unikt fingeravtryck. Om bakterien tar denna molekyl och sätter den på sig själv så ser den ut som sitt byte och kan vandra rakt in i fiendeland och invadera under kamouflage. Antibiotika avslöjar detta trick. En inblick i hur sockret transporteras över bakteriers cellmembran kan hjälpa oss att tillverka antibakteriella läkemedel.
Varje cell i kroppen avgränsas mot omgivningen av ett cellmembran. Runt cellmembranet finns ett skyddande skikt av olika sockermolekyler som är sammanlänkade i långa kedjor. Dessa strukturer är viktiga i allt samspel mellan celler. Längst ut på sockerkedjan finns en sockermolekyl som heter sialinsyra. Den är särskilt viktig för kroppens immunförsvar eftersom sialinsyran ger varje cell ett unikt fingeravtryck som gör att immunförsvaret kan urskilja främmande sjukdomsalstrande celler från kroppsegna celler. Bakterier kan imitera dessa fingeravtryck, men antibiotika kan avslöja tricket. Här beskriver vi två sätt utifrån helt nya insikter om hur sockret tas upp av bakterier. Det i sin tur hjälper oss designa nya läkemedel.
Steg 1: Bakterien tar sockermolekylen
Ett av de näringsämnen som bakterier samlar in är just sialinsyra. Med hjälp av enzym klipper bakterierna av sialinsyror från de omgivande cellerna. Sialinsyran transporteras sedan in i bakterien via specifika transportörer.
Förslag på läkemedel 1: blockera transporten av sialinsyra!
Steg 2: Om vi inte lyckas blockera transporten
Väl inne i bakterien kan bakterier införliva den upptagna sialinsyran som en del av sig själv. Sialinsyran ger bakterien möjlighet att invadera men ändå ”dölja sig” och på så sätt motverkas människans immunförsvar.
– Det fungerar som en ”osynlighetsmantel” som lurar immunförsvaret, säger Rosmarie Friemann, huvudförfattare bakom artikeln till studien.
Förslag på läkemedel 2: hindra att den täcker sig med sialinsyra!
Sockrets väg över bakteriers cellmembran
Genom att analysera atomernas positioner med röntgenkristallografi har forskarna kunnat bygga en tredimensionell modell av sialinsyratransportören, och därmed fått insyn i hur transportvägen över bakteriers cellmembran ser ut.
– Vi har även funktionellt karakteriserat sialinsyratransportören med biofysikaliska metoder och datorsimuleringar. Från strukturen kan vi i detalj se hur sialinsyran binder in till transportören. Den kunskapen är viktig för att kunna designa hämmare som blockerar transporten av sialinsyra.
– Att förstå de grundläggande processerna i transporten är ett viktigt steg för grundforskningen och långsiktigt kan resultaten av studien vara en viktig pusselbit i jakten att utveckla nya antibiotika, säger Rosmarie Friemann.
Artikel:
Substrate-bound outward-open structure of a Na+-coupled sialic acid symporter reveals a new Na+ site
Kontakt:
Rosmarie Friemann, rosmarie.friemann@gu.se, 0737072437
