Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Ny viden kan lede til udvikling af fremtidens antibiotika

Et forskerhold ved ved Center for mRNP Biogenese og Metabolisme ved Molekylærbiologisk Institut, Aarhus Universitet, under ledelse af lektor og ph.d. Ditlev E. Brodersen, har afsløret mekanismen bag en helt ny type antibiotika, der kan få stor betydning for fremtidens sygdomsbekæmpelse.

14.12.2009

Lektor Ditlev E. Brodersen (venstre) og postdoc Kasper R. Andersen.

Den opsigtsvækkende opdagelse, der i denne uge er at finde på forsiden af det højt rangerende, internationale tidsskrift, Cell, er resultatet af et samarbejde mellem forskerholdet ved Aarhus Universitet bestående af postdoc Kasper R. Andersen og lektor Ditlev E. Brodersen (Foto i høj opløsning (300 dpi)) og Nobelprisvinderen i Kemi 2009, Venkatraman Ramakrishnan ved MRC Laboratory of Molecular Biology i Cambridge, England.

Forskerne har fundet ud af, hvordan en helt ny type antibiotika i bakterier virker, som måske kan bruges til behandling af livstruende infektioner. Stofferne findes naturligt i bakterier, men er under normale omstændigheder låst, fordi de binder til et andet protein i bakteriernes cellevæske, der fungerer som en "klamme". Forskerne har med de nye resultater afklaret, hvad der sker, når klammen fjernes og cellegiften slippes fri.

Resultaterne er opnået ved hjælp af en teknik kaldet røntgenkrystallografi, hvorved forskerne har opnået detaljerede, tre-dimensionelle modeller af cellegiften bundet til dens virkested, cellens proteinfabrik, ribosomet. Det er denne del af forskningsprojektet, der er udført i samarbejde med Venkatraman Ramakrishnan i Cambridge, der sidste torsdag var i Stockholm for at modtage Nobelprisen i kemi 2009 netop for sin forskning i opbygningen af ribosomer.

Når cellegiften slippes fri, er den i stand til at binde til ribosomet og fungere som en saks ved at klippe DNA-kopien, der indeholder den genetiske information, over. Det er denne proces, som forskerne nu har forstået i detaljer. Ødelæggelse af DNA-kopien betyder, at bakteriecellen ikke længere er i stand til at producere protein og dermed ikke kan dele sig.

Tre-dimenstionelle model af ribosomet

Den tre-dimensionelle model af cellens proteinfabrik, ribosomet, farvet i blå og lilla. Hver lille kugle repræsenterer et atom. Ribsomet binder både DNA-kopien, der er den snorlignende struktur og cellegiften, vist i grønt midt i ribosomet.

 

Billede i høj opløsning (300 dpi)

 

En række sygdomsfremkaldende bakterier, bl.a. den der forårsager tuberkulose, er i stand til at indgå i en permanent dvaletilstand ved selv at aktivere cellegiften en smule. I denne tilstand er bakterierne modstandsdygtige overfor traditionelle antibiotika og kan derfor overleve i kroppen i mange år og pludselig vågne op og bryde ud igen.

- Med den nye viden mener vi, at der vil være mulighed for at designe en helt ny type aktive antibiotika, der forhindrer bakterierne i at indgå i denne dvaletilstand og dermed kan behandles med traditionelle antibiotika, forklarer Ditlev E. Brodersen.

Forsidebillede af Cell
 
 

Forskernes billede fik den ærefulde placering på forsiden af Cell.

Cajetan Neubauer, Yong-Gui Gao, Kasper R. Andersen, Christine M. Dunham, Ann C. Kelley, Jendrik Hentschel, Kenn Gerdes, V. Ramakrishnan and Ditlev E. Brodersen, Cell, 11. december 2009

Link til den publicerede artikel i Cell: The Structural Basis for mRNA Recognition and Cleavage by the Ribosome-Dependent Endonuclease RelE

Yderligere information

Lektor, ph.d. Ditlev E. Brodersen, Center for mRNP Biogenese og Metabolisme, Molekylærbiologisk Institut, Aarhus Universitet, Gustav Wieds Vej 10c, 8000 Århus C. Tlf 8942 5259 eller mobil 27118380, email deb@mb.au.dk.

Forskning