Neuartige antibiotische Zielstrukturen
Antibiotikaresistente Bakterienstämme sind ein enormes medizinisches Problem. Zum einen gibt es kaum noch wirksame Antibiotika, zum anderen befinden sich nur noch wenige neue Antibiotika in der Forschungs- und Entwicklungspipeline, sodass neuartige Lösungen im Kampf gegen bakterielle Infektionen gefragt sind. Wissenschaftler des EU-finanzierten Projekts METAL TRANSPORTERS (Mechanistic and pharmacological studies of transition-metal ABC transporters that are essential to bacterial virulence) beschäftigten sich daher mit ABC-Transportern (ATP-bindende Cassette), die als neuartige antibiotische Zielstrukturen dienen könnten. ABC-Transporter sind Transmembranproteine, die mithilfe von ATP-Energie lebenswichtige biologische Prozesse ermöglichen, etwa den Transfer verschiedener Moleküle durch die Zellmembran. Nun soll die Funktion des neu identifizierten MntABC-Transporters des Milzbranderregers Bacillus anthracis genauer geklärt werden. MntABC transferiert verschiedenste Metallionen durch die Bakterienmembran, was für die Virulenz eine entscheidende Rolle spielt. Die Forscher verglichen Funktion, Struktur und Wirkungsweise verschiedener bakterieller ABC-Transporter und entdeckten nicht nur spezifische Mechanismen bei den einzelnen ABC-Transportern, sondern auch, dass Konformationsänderungen abgespeichert werden. Weiterhin wurde die Funktion von MntABC bei der Aufnahme von Mangan enthüllt, und die Forscher entdeckten viel versprechende Moleküle, die dessen Aktivität hemmen. Vor allem aber erwies sich Zink als wirksamer MntABC-Inhibitor, was nahe legt, dass zinkreiche Ernährung Milzbrand gegensteuern könnte. Insgesamt lieferte das Projekt grundlegende Einblicke in die Struktur und Funktion bakterieller Metalltransporter. Angesichts der Rolle dieser Proteine bei vielen klinisch relevanten Bakterien wie Streptococcus pneumoniae, Mycobacterium tuberculosis und Salmonella typhi sind die Ergebnisse von großer medizinischer Bedeutung.
Schlüsselbegriffe
Antibiotikaresistenz, ATP, ABC-Transporter, Bacillus anthracis, Milzbrand, Zink
