Cellproliferation mellan föräldrastammar och CNT-briststammar av C. albicans exponerade för olika koncentrationer av toyocamycin (vänster). Vid högre koncentrationer dödar toyocamycin C. albicans, kommer in i cellerna genom CNT i cellmembranet, utan CNT närvarande C. albicans är inte känsligt för toyocamycin (höger). Kredit:Masayuki Azuma, OMU
Mykos är en infektionssjukdom som orsakas av parasitisk mögel eller jäst och som behandlas med ett svampdödande medel, en undergrupp av antibiotika. Men svampar – liksom människor – är eukaryoter, så att skapa nya svampdödande läkemedel som är giftiga för svampar samtidigt som de är säkra för människor är ett svårt problem som docent Yoshihiro Ojima och professor Masayuki Azuma, vid Osaka Metropolitan University Graduate School of Engineering, är försöker lösa.
I sin senaste forskning fokuserade de på toyocamycin, ett antibiotikum som är känt för att fungera mot den patogena jästen Candida albicans men som inte dödar bagerijäst (Saccharomyces cerevisiae). Candida albicans orsakar candidiasis; Men toyocamycin är också giftigt för människor, så det används inte för att behandla Candida albicans-infektioner.
"Antimykotika som är effektiva mot patogena eukaryoter är svårare att utveckla än antimikrobiella medel; det finns bara cirka 10 läkemedel i fyra system tillgängliga för behandling", förklarade professor Azuma.
Forskarna var fascinerade eftersom S. cerevisiae inte har en koncentrativ nukleosidtransportör (CNT) gen, medan människor och C. albicans har. De misstänkte att anledningen till att toyocamycin är effektivt mot C. albicans men inte mot S. cerevisiae är att det transporteras in i C. albicans av CNT-proteinet. Så de testade toyocamycin på C. albicans som hade CNT-genen störd av genomredigering.
Att förlora CNT-genen gjorde toyocamycin ineffektivt mot C. albicans, vilket indikerar att toyocamycin tas in i cellerna av CNT-proteinet. De fann också att S. cerevisiae blev känslig för toyocamycin när humant CNT3 introducerades i celler genom genrekombination.
Upptaget av toyocamycin och dess analoger av C. albicans och de humana CNT3-proteinerna testades genom att introducera generna i S. cerevisiae. Testning av toyocamycin och analoger visade att deras upptag varierade beroende på molekylens struktur och form.
"Denna upptäckt, att lära sig hur olika CNT-proteiner transporterar toyocamycin in i celler, kan leda till utvecklingen av nya system av svampdödande läkemedel med aldrig tidigare skådade verkningssätt", säger professor Ojima.
Genom att fokusera på strukturella skillnader mellan analoger skulle nya svampdödande läkemedel kunna utvecklas som endast är effektiva mot C. albicans och ofarliga för människor, för att behandla candidiasis eller annan mykos i framtiden.
Forskningen publicerades i Microbiology Spectrum . + Utforska vidare
