Beschreibung der Synthese der bakteriellen Zellwand: neue Perspektiven für die Entwicklung von Antibiotika

 

Bakterien sind einzellige Organismen, deren steife Zellwand ihre Form und Unversehrtheit erhält. Die Zusammensetzung der bakteriellen Zellwand hängt von der Art der Bakterien ab. Peptidoglycan jedoch ist eine Kernkomponente der Zellwand und kommt bei allen Bakterien vor. Viele Antibiotika blockieren die Bildung von Peptidoglycan, um die Entwicklung des Bakteriums zu verhindern und es dadurch zu neutralisieren.

 

Bakterien haben jedoch seit einigen Jahren eine Antibiotikaresistenz entwickelt, die die Antibiotika immer ineffizienter machen. Um dieser Resistenz entgegenzuwirken, haben die Forscher nun den Synthesemechanismus einer bakteriellen Zellwand untersucht. Mit Hilfe der klassischen Methoden der Strukturbiologie (Röntgenstrahlenbeugung, Mikroskopie etc.) ist eine Analyse der kompletten und komplexen bakteriellen Zellwand jedoch nicht möglich.

 

Deshalb haben die Forscher des Instituts für Strukturbiologie (IBS, Grenoble) auf eine neue Technik zurückgegriffen: die Festkörper-NMR. Mit Hilfe dieser Technik konnten die Forscher zum ersten Mal den Mechanismus der Synthese einer bakteriellen Zellwand präzise beschreiben: Sie haben die Interaktionen zwischen dem Peptidoglycan und dem Enzym L,D-Transpeptidase, das für die „Vermaschung“ des letztgenannten in ein festes Netz verantwortlich ist, aufgezeigt (siehe nachstehende Abbildung).

 

Diese Ergebnisse könnten zur Entwicklung neuer Antibiotika führen, die die Synthese der Enzyme blockieren, die für den Aufbau der bakteriellen Zellwand verantwortlich sind, und gegen die die Bakterien nicht resistent sind.

 

Weitere Informationen:

Paul Schanda – Tel.: +33 (0) 457 42 86 59– E-Mail: paul.schanda@ibs.fr

 

Paul Schanda, Sebastien Triboulet, Cedric Laguri, Catherine M. Bougault, Isabel Ayala, Morgane

Callon, Michel Arthur and Jean-Pierre Simorre, „Atomic model of a cell-wall cross-linking enzyme in

complex with an intact bacterial peptidoglycan“, JACS, DOI: 10.1021/ja5105987
 

Quelle:

Pressemitteilung des CNRS – 24.12.2014 – http://www2.cnrs.fr/presse/communique/3861.htm

 

Redakteurin: Rébecca Grojsman, rebecca.grojsman@diplomatie.gouv.fr