Převratný objev u bakterií E. coli: Vědci našli slabinu, která otevírá cestu k novým antibiotikům

Život na Zemi závisí na schopnosti organismů překládat genetické informace z DNA a RNA do proteinů, které tvoří základní stavební kameny buněk. Za tento klíčový proces jsou zodpovědné ribozomy, složité buněčné stroje, které jsou napříč všemi živými organismy poměrně konzervované.

Život na Zemi závisí na schopnosti organismů překládat genetické informace z DNA a RNA do proteinů, které tvoří základní stavební kameny buněk. Za tento klíčový proces jsou zodpovědné ribozomy, složité buněčné stroje, které jsou napříč všemi živými organismy poměrně konzervované. Přesto se ribozomy a jejich podjednotky mohou v různých doménách života (bakterie, archea, eukaryota) lišit a obsahovat modifikace, které ovlivňují jejich funkce.

Vědci z laboratoře Douga Mitchella na Vanderbiltově univerzitě, konkrétně postdoktorandi Andrew Rice a Yanqing Xue, provedli bioinformatické analýzy a poprvé identifikovali enzym zodpovědný za thioamidaci proteinu uL16 v bakteriích *Escherichia coli*. Thioamidace je vzácná úprava, při které je atom kyslíku v peptidové vazbě proteinu nahrazen atomem síry. Předchozí výzkumy naznačovaly, že thioamidovaný archeální protein je modifikován enzymem YcaO. Tým Rice a Xue využil pokročilý nástroj AlphaFold3 k predikci struktur všech proteinů *E. coli* v komplexu s YcaO. Výsledky s vysokou spolehlivostí potvrdily, že YcaO je enzymem odpovědným za thioamidaci uL16 a že z přibližně 4 400 proteinů v *E. coli* modifikuje pouze tento jediný protein.

Tým dále prokázal, že enzym YcaO vykazuje stejnou aktivitu i u dvou klinicky významných patogenních bakterií, *Klebsiella pneumoniae* a *Pseudomonas aeruginosa*. Důležité je, že ani thioamidace, ani enzym YcaO nejsou přítomny v eukaryotech, tedy v lidských buňkách, ale jsou široce rozšířeny ve významné skupině bakterií, kam spadají i tyto lidské patogeny.

Identifikace bakteriálně nebo patogenně specifických rysů je vždy vítaným objevem, protože by se jednoho dne mohly stát potenciálními terapeutickými cíli. Ačkoliv je cesta k vývoji nových léků dlouhá a o thioamidaci a její roli v regulaci ribozomální aktivity a syntézy proteinů se ví zatím málo, zjištění, že se podílí na kritickém aspektu bakteriálního procesu, ale nikoli v jeho lidském protějšku, znamená, že by mohla být v budoucnu využita k léčbě bakteriálních infekcí. Tento objev tak otevírá novou nadějnou cestu v boji proti rostoucí antibiotické rezistenci.