Gli scienziati dell’Università dell’Illinois di Chicago hanno scoperto che un peptide dei moscerini della frutta potrebbe portare a nuovi antibiotici.
La loro ricerca, pubblicata in Natura Chimica Biologia, mostra che il peptide naturale, chiamato drosocina, protegge l’insetto dalle infezioni batteriche legandosi ai ribosomi nei batteri. Una volta legata, la drosocina impedisce al ribosoma di completare correttamente il suo compito principale: produrre nuove proteine, di cui le cellule hanno bisogno per funzionare.
La produzione di proteine può essere arrestata interferendo con diversi stadi di traduzione, il processo mediante il quale il DNA viene “tradotto” in molecole proteiche. Gli scienziati dell’UIC hanno scoperto che la drosocina si lega al ribosoma e inibisce la terminazione della traduzione quando il ribosoma raggiunge il segnale di arresto alla fine del gene.
“La drosocina è solo il secondo antibiotico peptidico noto per fermare la terminazione della traduzione”, ha affermato Alexander Mankin, autore dello studio e Distinguished Professor del Center for Biomolecular Sciences e del dipartimento di scienze farmaceutiche del College of Pharmacy. L’altro, chiamato apidaecina e trovato nelle api mellifere, è stato descritto per la prima volta dagli scienziati dell’UIC nel 2017.
Il laboratorio UIC, che è co-gestito da Mankin e Nora Vázquez-Laslop, professore di ricerca presso il College of Pharmacy, è riuscito a produrre il peptide del moscerino della frutta e centinaia dei suoi mutanti direttamente nelle cellule batteriche.
“La drosocina ei suoi mutanti attivi prodotti all’interno dei batteri hanno costretto le cellule batteriche ad autodistruggersi”, ha detto Mankin.
Mentre i peptidi drosocina e apidaecina funzionano allo stesso modo, i ricercatori hanno scoperto che le loro strutture chimiche e il modo in cui si legano al ribosoma sono diversi.
“Comprendendo come funzionano questi peptidi, speriamo di sfruttare lo stesso meccanismo per potenziali nuovi antibiotici. Confrontare fianco a fianco i componenti dei due peptidi facilita la progettazione di nuovi antibiotici che prendono il meglio da ciascuno”, ha detto Mankin.
Lo studio, “Inibizione della terminazione della traduzione da parte del peptide antimicrobico Drosocin”, è stato finanziato da una sovvenzione del National Institutes of Health. I coautori dello studio includono Kyle Mangano, Dorota Klepacki, Irueosa Ohanmu, Chetana Baliga, Weiping Huang e Yury Polikanov dell’UIC, e Alexandra Brakel, Andor Krizsan e Ralf Hoffmann dell’Università di Lipsia.
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