Anzeige
Now, armed with detailed information about the structure of this enzyme, researchers hope to design new drugs that will seek it out and disable it, providing a new way of combating MRSA and other bacterial infections.
The enzyme, a ‘worker-protein’ called LtaS, produces an important component of the protective outer-layer that surrounds all Staphylococcus aureus cells as well as many other bacteria that cause disease.
Staphylococcus aureus is a type of bacterium that causes a variety of infections in the human body, including skin infections and abscesses, sometimes leading to blood poisoning and life-threatening lung or brain infections. MRSA is a particular strain of Staphylococcus aureus, which has evolved to be resistant to the antibiotic methicillin and a large number of other antibiotics, and can be life threatening.
To counter this drug resistance and ensure that it is possible to treat MRSA infection in the future, new antibiotics are needed that work differently, for example by attacking parts of the pathogen that are not targeted by current drugs.
The team from Imperial College London behind today’s study, funded by the Medical Research Council, thinks that LtaS might be a good candidate target for a new antibiotic to which MRSA will not be resistant. This is because its job is to build a polymer called lipoteichoic acid (LTA), which is an important structure found on the surface of Staphylococcus aureus cells.
Although the role of the cell surface polymer LTA is not fully understood, lab tests carried out by the same researchers have shown that if the LtaS enzyme is depleted, production of LTA on the cell surface draws to a halt. As a result growth of the Staphylococcus aureus cell is blocked. So in a patient infected with MRSA, inhibiting this enzyme could clear up the infection because the bacterial cells would be unable to grow properly. Many existing antibiotics work in a similar way by inhibiting the production of other such important structures on the surface of bacterial cells.
The trick, according to one of the paper’s lead authors, Dr Angelika Grundling from Imperial College London’s Division of Investigative Science, is to now find a way of using the new knowledge to develop a drug for use in real world scenarios:
“We’re not quite sure how it works, but we know that this surface structure called LTA is involved in cell growth and cell division – we have shown that without it the cell cannot grow properly, and eventually dies. Because LtaS is the ‘machine’, which builds LTA, developing a drug that knocks out the machine will provide us with a new way to disable the growth of these cells, which would represent a novel new treatment for MRSA and other Staphylococcus aureus infections.”
Dr Grundling and her colleagues have produced a detailed image of the molecular structure of the LtaS enzyme using X-ray crystallography techniques. The image includes a map of LtaS’s active binding site: the part of the enzyme which plays a key role in building LTA. This is the very part that researchers now need to home in on with a drug, in order to prevent the LtaS enzyme from doing its job.
Professor Paul Freemont from Imperial’s Division of Molecular Biosciences, co-lead-author of the paper, explains the importance of the information they have gained about this particular part of the enzyme:
“If we’re to develop a drug which disables LtaS from doing its job, then we need to make sure the drug molecule is as perfectly matched as possible to the enzyme’s binding site, so it can trick the enzyme into taking it up. Once the drug is bound to the enzyme it will be able start its job of sabotage.
“So the more detailed information about the binding site we have, the better we’ll be able to develop an effective drug to match it,” he said.
The two Imperial teams led by Professor Freemont and Dr Grundling now hope to work with the College’s Drug Discovery Centre to search for a biological agent that interacts with the LtaS binding site, as the basis for a new antibiotic drug.
They hope that in the future such a drug could be used to treat not just MRSA, but a whole host of infections caused by bacterial pathogens.
Additional funding for the research was obtained through the US National Institute of Health.
Danielle Reeves | Quelle: alphagalileo
Weitere Informationen: www.imperial.ac.uk
Weitere Berichte zu: antibiotic methicillin > bacterial cells > bacterial infections > bacterial pathogens > brain infections > cell surface > dangerous bacterium > enzyme > Infection > lipoteichoic acid > LTA > LtaS > MRSA > Staphylococcus > Staphylococcus aureus > worker-protein > X-ray crystallography techniques
Newly discovered breast milk antibodies help neutralize HIV
23.05.2012 | Duke University Medical Center
Scientists unravel role of fusion gene in prostate cancer
23.05.2012 | New York- Presbyterian Hospital/Weill Cornell Medical Center/Weill Cornell Medical College
Licht lässt die Partikel in der Atmosphäre wachsen. In einem Experiment hat ein internationales Forscherteam erstmals einen neuen Mechanismus nachweisen können, bei dem Partikel durch Licht größer werden und der damit Einfluss auf die Wolkenbildung und das Klima hat.
Photokatalytische Reaktionen können zu einer schnellen Bindung von nicht kondensierenden flüchtigen organischen Kohlenwasserstoffen (VOCs) auf der Oberfläche der Partikel führen. Unter solchen Bedingungen nehme die Größe und Masse der Partikel schnell zu, schreiben die Wissenschaftler im renommierten Fachblatt PNAS.
Die Ergebnisse des Laborexperimentes könnten Effekte erklären, die bisher schon bei Feldkampagnen ...
Ähnlich wie blutsaugende Insekten prüfen Pflanzenschädlinge ihren Wirt auf Abwehrsignale, bevor sie anfangen zu fressen
Pflanzen bilden wenige Minuten nach Angriff eines Fraßfeindes Jasmonsäure, ein Hormon, das die Verteidigung gegen Insekten in Gange setzt mit der Folge, dass giftige Stoffe wie Nikotin oder Verdauungshemmer in den Blättern akkumulieren.
Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie, Jena, haben jetzt herausgefunden, dass Zwergzikaden die Verteidigungsbereitschaft von Tabakpflanzen aufspüren können. ...
Wissenschaftlern vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Bonn ist es erstmals gelungen, den Transport eines wichtigen Informationsträgers in biologischen Zellen praktisch unmodifiziert in Echtzeit zu filmen.
Die Studie zeigt, wie die so genannte Boten-RNA die Zellkernhülle überwindet und vom Zellkern in das Zytoplasma gelangt. Diese Arbeit ist nun in dem renommierten Journal „Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA“ (PNAS) publiziert.
Der Bauplan aller Lebewesen ist in ihrem Erbgut gespeichert. Dieses lagert bei höheren ...
Ein neuer Sonderforschungsbereich (SFB) an der Philipps-Universität geht der einzigartigen Fähigkeit von Mikroorganismen auf den Grund, sich ständig an veränderte Umweltbedingungen anzupassen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert den SFB 987 mit dem Titel "Mikrobielle Diversität in der umweltabhängigen Signalantwort" in den kommenden vier Jahren mit voraussichtlich mehr als sieben Millionen Euro.
„Die erfolgreiche Beantragung des neuen Sonderforschungsbereichs belegt einmal mehr die exzellenten wissenschaftlichen Leistungen im Bereich der Mikrobiologie am Standort Marburg“, erklärt Professor Dr. Frank Bremmer, der Marburger Uni-Vizepräsident für Forschung. „Die Einrichtung des SFB wird Marburgs Stellung als zentraler Ort der mikrobiologischen Forschung festigen und deren internationale Sichtbarkeit weiter erhöhen.“ ...
Erosion in tropischen Küstenregionen führt zum schnellen Tod der Korallen
Die Farbigkeit, Vielfalt und Exotik der tropischen Korallenriffe fasziniert viele Menschen weltweit. Und doch sind es die Folgen unserer Zivilisation, die dieses fragile Ökosystem bedrohen durch Klimaerwärmung, Sauerstoffmangel und Ozeanversauerung. Fortschreitende Industrialisierung, Waldrodungen und intensive Landwirtschaft in küstennahen Gebieten führen zu Erosion und verändern die Lebensbedingungen im Meer dramatisch.
Jetzt ...
Anzeige
Anzeige

23.05.2012 | Energie und Elektrotechnik
Nano-Müll lässt sich nicht verbrennen
23.05.2012 | Ökologie Umwelt- Naturschutz
Nea Kameni volcano movement captured by Envisat
23.05.2012 | Geowissenschaften
Jeder Mensch ist anders - Nutzen der individualisierten Medizin
23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten
14th Leibniz Conference of advanced science „Sensorsysteme 2012“
23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten
Exklusive Kontakte beim Investforum
23.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten