تمثل مجموعة واحدة من البكتيريا ، المعروفة باسم سالبة الجرام ، تحديًا صعبًا بشكل خاص لأن هذه الكائنات وحيدة الخلية مغلفة بغشاءين مقابل غشاء واحد. هذه الطبقة الإضافية تجعل من الصعب على أدوية المضادات الحيوية اختراق الخلية. تشمل البكتيريا سالبة الجرام ، وبعض سلالاتها يمكن أن تسبب أمراضًا منقولة بالغذاء ، هناك أنواع أخرى من البكتيريا سالبة الجرام تسبب العديد من الالتهابات المرتبطة بالمستشفيات.
يعمل علماؤنا على معالجة مقاومة المضادات الحيوية من خلال أساليب مختلفة. في عام 2018 ، ساعد فريق بقيادة بيتر سميث ومايكل كوهلر وكريستوفر هايز في تطوير أول فئة جديدة من المضادات الحيوية للبكتيريا سالبة الجرام منذ ما يقرب من 50 عامًا. في الآونة الأخيرة ، كان كيلي ستورك وستيفن رذرفورد وفريقهم يستكشفون احتمالية أن تكون البروتينات الموجودة في الغشاء الخارجي للبكتيريا سالبة الجرام أهدافًا لمضادات حيوية جديدة.
أظهر فريق كيلي وستيفن سابقًا أن جسمًا مضادًا أحادي النسيلة مصممًا لربط بروتين معين في الغشاء الخارجي للإشريكية القولونية كان قادرًا على تعطيل سلامة الغشاء الخارجي وقتل البكتيريا. نشر الفريق الآن دراسة في eLife تُظهر طريقة جديدة لفحص الأجزاء المكشوفة من بروتينات الغشاء الخارجي بشكل منهجي بحثًا عن نقاط الضعف. توضح الورقة التقنية من خلال النظر إلى بروتين غشاء خارجي يسمى LptD.
LptD هو بروتين أساسي شائع في العديد من أنواع البكتيريا سالبة الجرام. يساعد على بناء مكونات الغشاء الخارجي وهو أمر بالغ الأهمية لنمو البكتيريا وبقائها على قيد الحياة ، مما يجعله هدفًا واعدًا للتثبيط المحتمل بجزيئات جديدة مضادة للبكتيريا.
قام فريق متعدد التخصصات متخصص في الأمراض المعدية وهندسة الأجسام المضادة والبيولوجيا الهيكلية وعلم العقاقير البيوكيميائية والخلوية ببناء وتحليل مكتبة مخصصة تضم أكثر من 3000 جسم مضاد ، كل منها مصمم لربط جزء مختلف من المناطق المكشوفة من LptD على سطح البكتيريا. يمثل نهجهم أحد أكثر التحقيقات شمولاً التي تم تمكينها بواسطة الأجسام المضادة لأي بروتين غشائي موصوف حتى الآن. ومن المثير للاهتمام ، أنه على الرغم من أن هذه المجموعة من الأجسام المضادة استهدفت تقريبًا كل البنية خارج الخلية ، إلا أن أياً منها لم يعطل وظيفة LptD. يشير هذا إلى أن أجزاء LptD التي يمكن الوصول إليها بواسطة الأجسام المضادة ليست ضرورية وقد تكون قد تطورت لحماية المناطق الحرجة من LptD من البيئة خارج الخلية لتوفير ميزة البقاء على قيد الحياة.
على الرغم من أن الدراسة لم تحدد أي أهداف خارجية تؤثر على وظيفة LptD ، إلا أنها وجهت الباحثين نحو أجزاء أخرى معرضة للخطر من LptD وأظهرت كيف يمكن فحص بروتينات الغشاء الخارجي الأخرى بالمثل في الدراسات المستقبلية لمكافحة مقاومة المضادات الحيوية.
