核糖体的原子尺度结构可能导致更好的抗生素

劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员已经将核糖体的原子逐个原子结构成像，该分子首次控制其动作，为更好的抗生素的发展提供了迈出的一步。

上面的图像可能看起来像一个鼻尖的缠结，但你实际上看着称为核糖体的分子机。它的工作是将DNA序列转化为蛋白质，这是维持你和所有生物的制作化合物。

图像也是一个里程碑。这是第一次已经看到核糖体的原子原子结构，因为它附着在控制其运动的分子上。如果你是结构性生物学家，那就是大新闻。

但是，还有另一种方法来看待这个形象，一个人遭受细菌感染的人可以欣赏。图像也是更好的抗生素的路线图。那是因为这种特定的核糖体来自细菌。在其曲折的某个地方可能是一种新的抗生素才能瞄准的弱点。

“我们正在与细菌的抵抗机制进行军备竞赛，”伯克利实验室的实体生物学司和伯克利伯克利生物化学，生物物理学和结构生物学教授，杰米卡德说。

“我们了解细菌核糖体的工作越好，我们可以提出更好的方法来干扰它们，”他补充道。

Cate开发了UC Berkeley的Arto Pulk的结构。他们的作品在6月28日期刊上描述了期刊。

他们的形象是推动更有效的抗生素的最新进步。目标是杀死让我们生病的细菌的新药，在抵抗机制之前保持一步，并仅离开我们的有益细菌。

这样做的一种方法是在内外了解细菌核糖体。今天许多抗生素靶向核糖体。更好地理解核糖体功能如何阐明这些抗生素如何工作。这也可能导致甚至“更智能”的分子，这些分子快速靶向并禁用病原体的核糖体而不影响友好的细菌。

伯克利实验室的先进光源在伯克利实验室使用蛋白质晶体谱带蛋白质晶体谱线圈，以产生衍射模式，展示核糖体的分子如何合适。然后，它们使用计算建模将这些模式组合成令人难以置信的高分辨率图像，该图像描述了近似原子的位置。

结果是本文顶部的彩色结构。那些蓝色和紫色的一半是核糖体。它们来自大肠杆菌细菌，但它们在整个自然界中以类似的方式工作。核糖体沿着信使RNA移动，并将其遗传密码解释为如何将氨基酸缝入蛋白质的方向上。

但有时核糖体希望向后移动，当您在蛋白质制作业务时不好。这就是两条核糖体半部之间楔入的黄色红绿斑块。它的伸长因子G.它像棘轮一样用并防止核糖体向后滑动。它还在迟钝时向前推动核糖体。

科学家知道伸长因子G执行这些工作，但他们不知道如何。现在，通过手中的原子尺度结构，他们可以研究这种棘轮过程中涉及的化学和分子力。Cate和Pulk发现棘轮通过加强和放松一遍且过来地控制核糖体的运动。这是一种可能导致新方法核糖组的新洞察力。

“为了创造更好的抗生素，我们需要了解细菌核糖体如何在最小的尺度上工作，这是一个方向的一个大步，”Cate说。

国家卫生研究院和国家癌症研究所支持了该研究。美国能源部提供了对先进光源的支持，在进行这项研究。

出版物：Arto Pulk等，“通过伸长因子G控制核糖体亚基旋转”，2013年6月28日科学：卷。 340号。 6140; DOI：10.1126 / Science.1235970.

图像：劳伦斯·伯克利国家实验室