En ny studie vid Umeå universitet avslöjar viktiga ledtrådar om hur antibiotikaresistens sprids mellan bakterier genom enzymets verkan på cellväggen.
Viktiga upptäckter om enzymet PrgK
En forskargrupp vid Umeå universitet har gjort avgörande framsteg i förståelsen av hur antibiotikaresistens sprids mellan bakterier. I studien har forskarna undersökt enzymet PrgK, som spelar en central roll i nedbrytningen av bakteriens skyddande cellvägg, vilket i sin tur underlättar överföringen av genetiskt material mellan bakterier.
– Man kan säga att vi lägger till en pusselbit till förståelsen av hur antibiotikaresistens sprids mellan bakterier, säger Ronnie Berntsson, docent vid Umeå universitet och en av författarna bakom studien.
Fokus på Enterococcus faecalis
Forskarna har särskilt studerat Enterococcus faecalis, en bakterie som ofta orsakar sjukhusinfektioner och som har utvecklat resistens mot många antibiotika. Dessa resistenta bakterier kan överföra sina egenskaper till andra bakterier genom ett system som kallas typ 4-sekretionssystem, T4SS. Detta proteinkomplex fungerar som en kopieringsmaskin för genetiskt material, inklusive resistensgener.
Enzymets komplexa roll
En central komponent i T4SS är enzymet PrgK, som fungerar som en sax och bryter ned bakteriens cellvägg. Enzymet består av tre domäner: LytM, SLT och CHAP. Tidigare trodde forskarna att alla tre domäner var aktiva, men studien visar att det endast är SLT-domänen som är aktiv, om än på ett oväntat sätt. De andra domänerna spelar en viktig roll i regleringen av enzymet.
Forskarna identifierade också ett annat T4SS-protein, PrgL, som binder till PrgK och ser till att enzymet hamnar på rätt plats i proteinmaskineriet.
Betydelse för framtida forskning
– Fynden är viktiga för fortsatt forskning om hur man ska kunna motverka att T4SS för över egenskaper som resistens mot antibiotika till andra bakterier, säger Josy ter Beek, forskare vid Umeå universitet.
Metodologisk bredd i studien
Studien genomfördes med en kombination av biokemiska analyser, funktionella studier in vivo samt strukturella studier av PrgK med hjälp av både röntgenkristallografi och AlphaFold-modellering. Denna metodologiska bredd har gett forskarna en djupare insikt i hur PrgK fungerar och hur det kan regleras för att förhindra spridning av antibiotikaresistens.
Sammanfattning av studiens resultat
Studien vid Umeå universitet har gett nya insikter i hur antibiotikaresistens sprids mellan bakterier genom att identifiera den specifika verkan och regleringen av enzymet PrgK i typ 4-sekretionssystemet. Dessa fynd öppnar nya möjligheter för att utveckla metoder för att förhindra spridningen av resistensgener.
