Białko, które pomaga muszkom owocowym spać, wytwarza też krótkie peptydy zabijające bakterie w nietypowy sposób. Zamiast przebijać błonę bakteryjną, jak robi to większość peptydów niszczących drobnoustroje, wnikają one do wnętrza i zakłócają maszynerię budującą białka. Praca ukazała się w Nature Communications 29 października.
W testach laboratoryjnych peptydy działały na szeroką gamę drobnoustrojów, w tym szczepy oporne na antybiotyki. Jak dotąd to wyłącznie praca laboratoryjna, ale mechanizm różni się od przebijania błon, typowego dla większości peptydów zabijających drobnoustroje.
Gen snu z funkcją odpornościową
Nemuri, nazwany od japońskiego słowa oznaczającego sen, zidentyfikował zespół kierowany przez Amitę Sehgal z Uniwersytetu Pensylwanii; wyniki opisano w czasopiśmie Science w 2019 roku. Muszki z nadmiarem Nemuri spały około 17 do 20 godzin na dobę, w porównaniu z około 11 godzinami u typowych muszek, i lepiej przeżywały infekcje. Poziom Nemuri rósł, gdy muszki chorowały lub były pozbawione snu, a samo białko potrafiło zabijać drobnoustroje.
Ta praca sugerowała, że potrzeba snu u muszki i jej mechanizmy obronne są ze sobą ściśle powiązane. Nowe badanie pyta, co Nemuri faktycznie robi z bakteriami.
Pocięte na krótkie peptydy
Badacze odkryli, że Nemuri jest cięty na krótkie peptydy bogate w dwa aminokwasy, argininę i glicynę. To właśnie te fragmenty zabijają bakterie. Wiadomo, że Nemuri nasila sen, zwłaszcza gdy muszka walczy z infekcją.
Inny sposób zabijania bakterii
Większość peptydów zabijających drobnoustroje działa przez wybijanie dziur w błonie bakteryjnej. Peptydy Nemuri tego nie robią. Wnikają do bakterii i gromadzą się tam, gdzie znajdują się rybosomy, czyli struktury budujące białka.
Tam rybosomy zlepiają się i zwalniają, a produkcja białek ulega zatrzymaniu. Bakteria, która nie może wytwarzać białek, nie może rosnąć.
Testy na szczepach opornych
W testach laboratoryjnych peptydy działały na szeroką gamę drobnoustrojów, w tym na metycylinooporne Staphylococcus aureus (MRSA) i wankomycynooporne enterokoki (VRE), dwie bakterie trudne do leczenia, ponieważ są oporne na powszechne antybiotyki. Peptydy były w większości łagodne dla komórek muszek i ssaków, co ma znaczenie dla każdego związku, który mógłby kiedyś być dalej rozwijany.
Jak wczesny jest to etap
Wszystkie dotychczasowe dowody pochodzą z eksperymentów laboratoryjnych. To, czy peptydy działają u zakażonego zwierzęcia, jak można by je podawać i czy bakterie mogą się na nie uodpornić, to pytania dla kolejnych badań.