Investigadores de la Universidad de Illinois en Chicago han descubierto que un péptido natural que se encuentra en las moscas de la fruta, llamado drosocina, puede unirse a los ribosomas de las bacterias y dificultar la producción de proteínas, lo que obliga a las células bacterianas a autodestruirse. Este descubrimiento, junto con la comprensión de su funcionamiento, podría facilitar la creación de nuevos antibióticos.
Un nuevo estudio informa sobre el mecanismo antibacteriano del péptido.
Investigadores de la Universidad de Illinois en Chicago han descubierto que un péptido derivado de la mosca de la fruta puede allanar el camino para el desarrollo de nuevos antibióticos.
Publicado en biología química de la naturaleza, su estudio revela que el péptido natural, conocido como drosocina, protege al insecto contra las infecciones bacterianas al unirse a los ribosomas bacterianos. Una vez unida, la drosocina evita que el ribosoma complete correctamente su trabajo principal: producir nuevas proteínas, que las células necesitan para funcionar.
La producción de proteínas se puede detener interfiriendo con los diferentes pasos de la traducción, el proceso por el cual ADN se «traduce» en moléculas de proteína. Los científicos de la UIC descubrieron que la drosocina se une al ribosoma e inhibe la terminación de la traducción cuando el ribosoma alcanza la señal de parada al final del gen.
«Drosocin es solo el segundo antibiótico peptídico que se sabe que detiene la terminación de la traducción», dijo Alexander Mankin, autor del estudio y profesor distinguido en el Centro de Ciencias Biomoleculares y el Departamento de Ciencias Farmacéuticas de la Facultad de Farmacia. El otro, llamado apidaecina y que se encuentra en las abejas melíferas, fue descrito por primera vez por científicos de la UIC en 2017.
El laboratorio de la UIC, codirigido por Mankin y Nora Vázquez-Laslop, profesora de investigación en la Facultad de Farmacia, ha producido con éxito el péptido de la mosca de la fruta y cientos de sus mutantes directamente en células bacterianas.
«Drosocin y sus mutantes activos producidos dentro de las bacterias obligaron a las células bacterianas a autodestruirse», dijo Mankin.
Si bien los péptidos drosocina y apidaecina funcionan de la misma manera, los investigadores descubrieron que sus estructuras químicas y la forma en que se unen al ribosoma son diferentes.
“Al comprender cómo funcionan estos péptidos, esperamos explotar el mismo mecanismo para nuevos antibióticos potenciales. La comparación lado a lado de los componentes de los dos péptidos facilita la ingeniería de nuevos antibióticos que toman lo mejor de cada uno”, dijo Mankin.
Referencia: “Inhibición de la terminación de la traducción por el péptido antimicrobiano drosocina” por Kyle Mangano, Dorota Klepacki, Irueosa Ohanmu, Chetana Baliga, Weiping Huang, Alexandra Brakel, Andor Krizsan, Yury S. Polikanov, Ralf Hoffmann, Nora Vázquez-Laslop y Alexander S. Mankin, 30 de marzo de 2023, biología química de la naturaleza.
DOI: 10.1038/s41589-023-01300-x
El estudio fue financiado por Instituto Nacional de Salud.
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