با استفاده از فوق العاده روشن X-ray, چشمک می زند, یک تیم از محققان به دنبال یک هدف بالقوه برای داروهای جدید در برابر خواب بیماری: این دانشمندان رمزگشایی دقیق ساختار فضایی از یک آنزیم حیاتی از پاتوژن های انگل Trypanosoma brucei. نتیجه فراهم می کند و ممکن است طرح به صورت یک دارو است که به طور خاص بلوک این آنزیم و در نتیجه کشته شدن انگل به عنوان تیم رهبری مسیحی Betzel از دانشگاه هامبورگ لارس Redecke از دانشگاه Lübeck و DESY و هنری چپمن از DESY گزارش در مجله Nature Communications.

خواب بیماری (تریپانوزومیاز آفریقایی) گرمسیری بیماری ناشی از انگل Trypanosoma brucei است که انتقال بیماری از طریق گزش tsetse مگس که ساکن بسیاری از مناطق گرمسیری آفریقا. در بدن انگل اول ضرب در زیر پوست در خون و سیستم لنفاوی و سپس مهاجرت به سیستم عصبی مرکزی است. اگر رها شود, این بیماری تقریبا همیشه کشنده است. با تشکر ویژه اقدامات کنترل تعداد موارد ثبت شده کاهش یافته است به طور چشمگیری در سال های اخیر است. با این وجود خواب بیماری است که هنوز هم به عنوان یکی از مهم ترین بیماری های مناطق گرمسیری. با توجه به سازمان بهداشت جهانی بیش از 60 میلیون نفر در مناطق روستایی کشورهای جنوب صحرای آفریقا در معرض خطر هستند. جنگ جابه جایی و مهاجرت می تواند باعث این بیماری به شعله ور.

در جستجو برای یک ممکن است نقطه شروع برای مواد مخدر در برابر پاتوژن محققان را هدف قرار داده بود یک مرکزی آنزیم از تک سلولی ارگانیسم اینوزین-5′-مونوفسفات دهيدروژناز (IMPDH). “این آنزیم متعلق به مرکزی موجودی از هر موجود زنده و جالب یک هدف برای مواد مخدر به دلیل آن تنظیم غلظت دو حیاتی نوکلئوتید در سلول: guanosine دی فسفات و guanosine تریفسفات می گوید:” Redecke. “سلول نیازهای این نوکلئوتید برای تامین انرژی و ایجاد ساختارهای بزرگتر مانند ژنوم. اگر شما قطع این چرخه سلول می میرد.”

این آنزیم دارای یک نوع از سوئیچ روشن/خاموش است که فعال شده است با اتصال تلفن خود مولکول. امیدوار کننده روش این است که برای جلوگیری از این سوئیچ با یک دقیقا متناسب با مولکول است. به منظور ساخت چنین بازدارنده دقیق ساختار فضایی سوئیچ باید شناخته شده است. ساختاری زیست شناسان می توانید تعیین ساختار مولکولهای زیستی با استفاده از اشعه X. برای انجام این کار, آنها برای اولین بار رشد کریستال های کوچک از مولکولهای زیستی که پس از آن تولید مشخصه پراش در هنگام روشن با اشعه ایکس. از این الگوهای اتمی از ساختار کریستال و ساختمان خود را از بلوک های مولکولهای زیستی را می توان محاسبه می شود.

این رویکرد اغلب پیچیده خریت بسیاری از مولکولهای زیستی در برابر تشکیل کریستال. و اگر چنین کریستال می تواند به رشد آنها معمولا بسیار حساس به بالا-انرژی اشعه X و به سرعت نابود شده است. “اگر چه ساختارهای متعدد IMP dehydrogenases در حال حاضر شناخته شده است بدون موفقیت در رشد کریستال از Trypanosoma brucei نسخه از آنزیم” گزارش Betzel که همچنین یک محقق در خوشه تعالی CUI: پیشرفته تصویربرداری از ماده در دانشگاه هامبورگ و DESY.

این تیم پس از انتخاب یک مسیر جایگزین: گروه co-نویسنده مایکل Duszenko در دانشگاه توبینگن ناشی از حشرات خاص سلول های crystallise مولکولهای زیستی در درون آنها. با استفاده از این اصطلاح در cellulo تبلور همان تیم در حال حاضر کشف رمز کلید دیگر آنزیم از خواب بیماری پاتوژن, cathepsin, B, است که همچنین یک هدف دارویی بالقوه. معلوم شد که تغییر حشرات سلول نیز تولید کریستال از دهيدروژناز در حال حاضر مورد بررسی قرار گرفت. این کریستال شکل کوچک سوزن حدود 5 هزارم یک میلیمتر (5 micrometres) ضخامت و تا 70 micrometres طولانی به طوری که آنها آمده از سلول های تولید.

در cellulo کریستال آنقدر کوچک است که بسیار روشن اشعه X نیاز به تجزیه و تحلیل آنها. بزرگتر از یک کریستال است که بیشتر اتم های درون آن می تواند اشعه X باعث بهتر الگوی پراش. محققان در نتیجه استفاده از LCLS X-ray از لیزر در SLAC National Accelerator Laboratory در آمریکا برای تجزیه و تحلیل. “X-ray لیزر تولید بسیار شدید چشمک می زند” توضیح می دهد که چپمن که منجر دانشمند در DESY در مرکز ليزر الکترون آزاد علوم CFEL و یکی از سخنگویان این خوشه تعالی CUI: پیشرفته تصویربرداری از ماده است. “اگر چه حساس کریستال تبخیر بلافاصله آنها برای اولین بار تولید یک الگوی پراش از آن ساختار را می توان به دست آمده.”

این تیم ثبت پراش بیش از 22,000 microcrystals و قادر به محاسبه ساختار فضایی آنزیم با دقت 0.28 میلیونیم میلی متر (نانومتر) — این تقریبا مربوط به قطر یک اتم آلومینیوم. “نتیجه نه تنها نشان می دهد دقیق ساختار آنزیم سوئیچ Bateman, منطقه, اما همچنین که مولکول های سلول فعال کردن سوئیچ و چگونه این به اصطلاح شرکت-عوامل اتصال به آنزیم سوئیچ” گزارش Karol Nass که انجام این کار خود را در طول دوره PhD در DESY. او در حال حاضر با این نسخهها کار در قرارداد در سوئیس است و همراه با Redecke اصلی نویسنده از انتشار.

سوئیچ است که توسط مولکول آدنوزین تری فسفات (ATP) و guanosine مونوفسفات (GMP). “استفاده از روش ما این است که نه تنها ما قادر به بررسی آنزیم در دمای اتاق که در آن آنزیم به طور طبیعی عمل می کند اما همچنین که در طول cellulo تبلور طبیعی co-عوامل اتصال به آنزیم” گفت: Betzel. با توجه به محقق داده ها ممکن است در حال حاضر ارائه یک روش برای مهار این انگل را IMP دهيدروژناز. “یک نفر می تواند از فکر می کنم ساخت یک نوع قلاب که پوشش محل های اتصال از هر دو co-عوامل به عنوان مثال.”

اما یک چالش باقی مانده است که در طراحی IMP دهيدروژناز بازدارنده در چنین یک روش خاص که در آن بلوک های انگلی آنزیم اما نه انسان آنزیم. اگر این است که موفقیت این روش به طور بالقوه می تواند گسترش به دیگر عوامل بیماری توضیح می دهد Betzel. “انگل های دیگر باید یک ساختار بسیار مشابه و همچنین ممکن است ممکن است برای حمله به کسانی که از طریق مربوطه IMP دهيدروژناز. آنزیم بسیار جالب هدف برای مواد مخدر برای مثال در برابر روباه کرم یا elephantiasis پاتوژن.”

دانشگاه هامبورگ Lübeck و Tübingen, آکادمی علوم روسیه آریزونا دولت دانشگاه ملی لارنس لیورمور آزمایشگاه در ایالات متحده آمریکا و موسسه ماکس پلانک برای تحقیقات پزشکی ملی آمریکا آزمایشگاه شتاب دهنده SLAC دانشگاه گوتنبرگ و DESY درگیر شدند در این پژوهش است.

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.de