El péptido antimicrobiano rico en prolina (PrAMP) Drosocina (Dro) de moscas de la fruta muestra una secuencia similar a otros PrAMP que se unen al ribosoma e inhiben la síntesis de proteínas mediante diversos mecanismos. Sin embargo, el objetivo y el mecanismo de acción de Dro siguen siendo desconocidos. Aquí mostramos que Dro detiene los ribosomas en los codones de parada, probablemente secuestrando factores de liberación de clase 1 asociados con el ribosoma. Este modo de acción es comparable al de la apidaecina (Api) de las abejas, lo que convierte a Dro en el segundo miembro de la clase PrAMP tipo II. Sin embargo, el análisis de una biblioteca completa de mutantes Dro expresados endógenamente muestra que las interacciones de Dro y Api con el objetivo son marcadamente distintas. Si bien solo unos pocos aminoácidos C-terminales de Api son críticos para la unión, la interacción de Dro con el ribosoma se basa en múltiples residuos de aminoácidos distribuidos por todo el PrAMP. Las sustituciones de un solo residuo pueden mejorar sustancialmente la actividad en el objetivo de Dro. Crédito: naturaleza química biología (2023). DOI: 10.1038/s41589-023-01300-x
Científicos de la Universidad de Illinois en Chicago han descubierto que un péptido de las moscas de la fruta podría dar lugar a nuevos antibióticos.
Su investigación, que se publica en naturaleza química biología, muestra que el péptido natural, llamado drosocina, protege al insecto de las infecciones bacterianas al unirse a los ribosomas de las bacterias. Una vez unida, la drosocina evita que el ribosoma complete correctamente su tarea principal: producir nuevas proteínas, que las células necesitan para funcionar.
La producción de proteínas se puede detener interfiriendo con las diferentes etapas de la traducción, el proceso por el cual el 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 del 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, 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 investigadora de la Facultad de Farmacia, logró producir 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 la bacteria obligaron a las células bacterianas a autodestruirse», dijo Mankin.
Si bien los péptidos de drosocina y apidaecina funcionan de la misma manera, los investigadores descubrieron que sus estructuras químicas y las formas en que se unen al ribosoma son diferentes.
«Al comprender cómo funcionan estos péptidos, esperamos aprovechar el mismo mecanismo para los nuevos antibióticos potenciales. La comparación de los componentes de los dos péptidos uno al lado del otro facilita la ingeniería de nuevos antibióticos que aprovechan lo mejor de cada uno», dijo Mankin.
Más información:
Kyle Mangano et al, Inhibición de la terminación de la traducción por el péptido antimicrobiano Drosocin, naturaleza química biología (2023). DOI: 10.1038/s41589-023-01300-x, www.nature.com/articles/s41589-023-01300-x
Proporcionado por la Universidad de Illinois en Chicago
Citación: Un compuesto de moscas de la fruta podría dar lugar a nuevos antibióticos (6 de junio de 2023) consultado el 7 de junio de 2023 en https://phys.org/news/2023-06-compound-fruit-flies-antibiotics.html
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