I ricercatori del MIT hanno sviluppato una versione idrosolubile dell’enzima batterico chinasi istidina, un promettente bersaglio per nuovi antibiotici grazie alla sua presenza unica nei batteri. L’enzima modificato mantiene le sue funzioni naturali e potrebbe essere cruciale nella lotta contro la resistenza agli antibiotici, che causa oltre un milione di morti ogni anno. Scienziati hanno creato una versione idrosolubile di un importante enzima batterico, ora utilizzabile negli screening farmacologici per identificare nuovi antibiotici. I ricercatori del MIT hanno ingegnerizzato una chinasi istidina idrosolubile, un enzima batterico che potrebbe portare a una nuova classe di antibiotici mirati a risolvere il crescente problema della resistenza agli antibiotici. Questo sviluppo apre anche la strada all’uso di tecniche simili per mitigare problemi ambientali come le emissioni di gas serra.
Un team guidato dal MIT ha trovato un modo per rendere l’enzima idrosolubile, il che potrebbe rendere possibile lo screening rapido di potenziali farmaci che potrebbero interferire con le sue funzioni. I ricercatori hanno creato la loro nuova versione della chinasi istidina sostituendo quattro specifici amminoacidi idrofobici con tre idrofili. Anche dopo questo cambiamento significativo, hanno scoperto che la versione idrosolubile dell’enzima ha mantenuto le sue funzioni naturali. Non esistono antibiotici attualmente in uso che mirano alla chinasi istidina, quindi i farmaci che interrompono queste funzioni potrebbero rappresentare una nuova classe di antibiotici. Tali candidati farmaci sono urgentemente necessari per combattere il crescente problema della resistenza agli antibiotici.
Ping Xu e Fei Tao, entrambi professori presso la Shanghai Jiao Tong University, sono anche autori senior del documento, pubblicato il 10 giugno su Nature Communications. Mengke Li, uno studente laureato presso la Shanghai Jiao Tong University e un ex studente in visita al MIT, è l’autore principale del documento. Utilizzando AlphaFold, un programma di intelligenza artificiale che può prevedere le strutture proteiche, i ricercatori hanno generato una struttura per la loro nuova proteina e hanno utilizzato simulazioni di dinamica molecolare per investigare come interagisce con l’acqua. Hanno scoperto che la proteina forma legami idrogeno stabilizzanti con l’acqua, che aiutano a mantenere la sua struttura.
Zhang ora pianifica di provare questo approccio sulla metano monoossigenasi, un enzima presente nei batteri che può convertire il metano in metanolo. Una versione idrosolubile di questo enzima potrebbe essere spruzzata nei siti di rilascio di metano, come le stalle dove vivono le mucche, o il permafrost in disgelo, aiutando a rimuovere una grande quantità di metano, un gas serra, dall’atmosfera.
