Hydramacin-1 nieuw antibioticum in ontwikkeling
Array
Journal of biological chem maakt melding van een nieuw antibioticum: Hydramacin-1. Bacterien die steeds resistenter worden tegen algemeen gebruikte antibiotica blijven in aantal stijgen, wetenschappers zoeken naar nieuwe bronnen voor geneesmiddelen. In het JBC van de week, is één potentieel nieuw bactericide gevonden in uiterst kleine zoetwater diertje Hydra. De proteïne werd ontdekt door Joachim Grötzinger, Thomas Bosch en collega’s bij de Universiteit van Kiel, hydramacin-1 hebben ze het genoems, een ongebruikelijk en ook klinisch waardevol middel omdat het vrijwel geen gelijkenis heeft met een andere bekende antibacteriele proteïnen Wel lijkt het op twee antimicrobiele stoffen die worden gevonden in de bloedzuiger. Hydramacin bleek niettemin uiterst efficient te zijn; in een reeks van laboratoriumexperimenten, kon deze proteïne een breed spectrum van zowel Grampositieve als Gramnegatieve bacterien, met inbegrip van klinisch-geïsoleerde drug-resistant spanningen zoals Klebsiella oxytoca (een gemeenschappelijke oorzaak van nosocomial besmettingen) doden. Hydramacin werkt door te blijven plakken aan de oppervlakte van een bacterie, daarmee bevorderd het samenklonteren aan nabijgelegen bacterien, en dat leidt vervolgens tot fatale schade aan het membraan van de bacterie.
Hydramacin-1 is a novel antimicrobial protein recently discovered during investigations of the epithelial defense of the ancientmetazoan Hydra. The amino acid sequence of hydramacin-1 shows no sequence homology to any known antimicrobial proteins. Determination of the solution structure revealed that hydramacin-1 possesses a disulfide bridge-stabilizedÂ
β motif. This motif is the common scaffold of the knottin protein fold. The structurally closest relatives are the scorpion oxin-like superfamily. Withinthis superfamily hydramacin-1 establishes a new family of proteins that all share antimicrobial activity.
Hydramacin-1 is potently active against Gram-positive and Gram-negative bacteria including multi-resistant human pathogenic strains. It leads to aggregation of bacteria as an initial step of its bactericidal mechanism. Aggregated cells are connected via electron-dense contacts and adopt a thorn apple-like morphology. Analysis of the hydramacin-1 structure revealed an unusual distribution of amino acid side chains on the surface. A belt of positively charged residues is sandwiched by two hydrophobic areas. Based on this characteristic surface feature and on biophysical analysis of protein-membrane interactions, we propose a model that describes the aggregation effect exhibited by hydramacin-1
β motif. This motif is the common scaffold of the knottin protein fold. The structurally closest relatives are the scorpion oxin-like superfamily. Withinthis superfamily hydramacin-1 establishes a new family of proteins that all share antimicrobial activity.