p Imagine um novo, lápis não afiado. O grafite em seu núcleo não pode ser usado para escrever até que um apontador de lápis mastigue sua ponta de madeira. p Agora imagine microcin B17, um antibiótico que mata a bactéria E. coli. Antes de ser ativado, está embutido em uma estrutura chamada pró-droga, como o núcleo de um "lápis molecular" não afiado.

p Agora, pela primeira vez, cientistas da Rutgers University-New Brunswick e de outras instituições descobriram um "apontador de lápis molecular" que mastiga seu revestimento externo para liberar o poderoso antibiótico. Sua descoberta abre a porta para encontrar novos agentes antibacterianos e drogas para combater as toxinas.

p "Achamos que pode ser um dispositivo que as bactérias usam para ativar processos que estão dormentes até o momento certo, quando o apontador de lápis é ligado e libera antibióticos, "disse Konstantin Severinov, autor sênior de um novo estudo e pesquisador principal do Waksman Institute of Microbiology da Rutgers University-New Brunswick.

p Os cientistas, cuja descoberta foi publicada no jornal Estrutura , estudaram as proteínas bacterianas TldD e TldE envolvidas na produção de microcina B17.

p Muitas células bacterianas produzem compostos inativos chamados pró-drogas - precursores que se transformam em drogas no corpo, Severinov disse.

p "É como uma droga do futuro e quando surge a necessidade e as coisas ficam difíceis, a droga é ativada e é como uma ogiva tóxica que é exportada para fora da célula e mata seus vizinhos prejudiciais, " ele disse.

p O pró-fármaco examinado pelos cientistas é como um bastão com duas partes, ele disse. A parte central é a ogiva tóxica. Um "líder" está do outro lado e impede a ogiva de funcionar até o momento certo.

p "TldD, a proteína que estudamos, tem um orifício como em um apontador de lápis velho, onde o pró-fármaco é alimentado, "Severinov disse." O apontador adiciona o último toque final, mastigando o líder, ativando a ogiva tóxica e chutando-a para fora da célula. Então, é quase como ter a capacidade de produzir compostos tóxicos, incluindo antibióticos, à la carte quando você precisar deles. "

p Genes Tld são comuns em bactérias, sugerindo que eles desempenham uma função importante na fisiologia bacteriana, o estudo diz. Isso pode incluir um papel no controle de qualidade da proteína e na ativação de diferentes produtos naturais, incluindo antibióticos, como microcina B17.

p "Todo genoma bacteriano sequenciado até hoje tem genes Tld, "Severinov disse." Ninguém sabia o que eles fazem, e agora sabemos o que eles fazem em um caso, e pensamos que funções semelhantes ativam a produção de compostos bioativos usados ​​por outras bactérias como antibióticos ou toxinas. "

p Algumas toxinas podem ser usadas de forma benéfica, ele notou. Por exemplo, as pessoas usam toxinas bacterianas para matar insetos há décadas. E quando as bactérias produzem toxinas que prejudicam os humanos, drogas que inibem a Tld e combatem essas bactérias podem ser desenvolvidas.

p Os cientistas especulam que suas descobertas podem levar a futuras aplicações nos campos da engenharia de proteínas e da biologia sintética.