Η μεταβολή στον τρόπο με τον οποίο τα ζώα και τα βακτήρια χρησιμοποιούν το Heme αποκαλύπτει πιθανό στόχο για νέα αντιβιοτικά
Περίληψη:
Το Heme είναι ένα βασικό μόριο που βρίσκεται σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς. Συμμετέχει σε μια ποικιλία σημαντικών διεργασιών, συμπεριλαμβανομένης της μεταφοράς οξυγόνου, της μεταφοράς ηλεκτρονίων και της αποτοξίνωσης των φαρμάκων. Ωστόσο, ο τρόπος με τον οποίο τα ζώα και τα βακτήρια χρησιμοποιούν το HEME είναι διαφορετικός, γεγονός που θα μπορούσε ενδεχομένως να εκμεταλλευτεί για την ανάπτυξη νέων αντιβιοτικών.
φόντο:
Το Heme είναι ένας δακτύλιος πορφυρίνης που περιέχει σίδηρο. Συντίθεται από succinyl-CoA και γλυκίνη από μια σειρά ενζυματικών αντιδράσεων. Στα ζώα, η HEME χρησιμοποιείται κυρίως για μεταφορά οξυγόνου με αιμοσφαιρίνη και μυοσφαιρίνη. Στα βακτήρια, η HEME χρησιμοποιείται επίσης για διάφορους σκοπούς, συμπεριλαμβανομένης της μεταφοράς ηλεκτρονίων, της αποτοξίνωσης των φαρμάκων και της μολυσματικότητας.
Παραλλαγή του μεταβολισμού της αιμίας:
Υπάρχουν αρκετές βασικές διαφορές στον τρόπο με τον οποίο χρησιμοποιούν τα ζώα και τα βακτήρια. Μια διαφορά είναι με τον τρόπο που η HEME συντίθεται. Στα ζώα, η HEME συντίθεται στο κυτταρόπλασμα, ενώ στα βακτήρια συντίθεται στο περιπλανώμενο.
Μια άλλη διαφορά είναι ο τρόπος με τον οποίο η Heme μεταφέρεται. Στα ζώα, η HEME μεταφέρεται μέσω της κυκλοφορίας του αίματος με αλβουμίνη. Στα βακτηρίδια, η HEME μεταφέρεται μέσω του περιπλασμού από μια ποικιλία πρωτεϊνών, συμπεριλαμβανομένων πρωτεϊνών δέσμευσης και λιποπρωτεϊνών.
Τέλος, τα ζώα και τα βακτηρίδια χρησιμοποιούν το HEME για διαφορετικούς σκοπούς. Στα ζώα, η HEME χρησιμοποιείται κυρίως για μεταφορά οξυγόνου. Στα βακτήρια, η HEME χρησιμοποιείται για διάφορους σκοπούς, συμπεριλαμβανομένης της μεταφοράς ηλεκτρονίων, της αποτοξίνωσης των φαρμάκων και της μολυσματικότητας.
Πιθανός στόχος για νέα αντιβιοτικά:
Οι διαφορές στον τρόπο με τον οποίο τα ζώα και τα βακτήρια χρησιμοποιούν το HEME θα μπορούσαν ενδεχομένως να εκμεταλλευτούν για την ανάπτυξη νέων αντιβιοτικών. Μία προσέγγιση θα ήταν να στοχεύσουμε τα ένζυμα που εμπλέκονται στη σύνθεση αιμέ σε βακτήρια. Μια άλλη προσέγγιση θα ήταν να στοχεύσουμε τις πρωτεΐνες που εμπλέκονται στη μεταφορά αιμέ σε βακτηρίδια. Με τη στόχευση αυτών των πρωτεϊνών, μπορεί να είναι δυνατή η αναστολή της ανάπτυξης και της αναπαραγωγής των βακτηρίων χωρίς να προκαλέσει βλάβη στα ανθρώπινα κύτταρα.
Συμπέρασμα:
Η διακύμανση του τρόπου με τον οποίο τα ζώα και τα βακτήρια χρησιμοποιούν το HEME αποκαλύπτει έναν πιθανό στόχο για την ανάπτυξη νέων αντιβιοτικών. Με τη στόχευση των διαφορών στο μεταβολισμό της αιμέ μεταξύ ζώων και βακτηρίων, μπορεί να είναι δυνατή η ανάπτυξη νέων φαρμάκων που είναι αποτελεσματικά κατά των βακτηριακών λοιμώξεων χωρίς να προκαλούν βλάβη στα ανθρώπινα κύτταρα. Απαιτούνται περαιτέρω έρευνες για να διερευνηθεί αυτός ο δυνητικός στόχος και να αναπτυχθούν νέα αντιβιοτικά που θα μπορούσαν να αντιμετωπίσουν μια ποικιλία βακτηριακών λοιμώξεων.
