Forskare vid Rutgers och universitet i Ryssland, Polen och England har löst ett nästan 30-årigt mysterium – hur det molekylära maskineriet fungerar i ett enzym som gör ett potent antibiotikum.

Resultaten, som finns i journalen Molekylär cell , tillhandahålla verktyg för att designa nya antibiotika, läkemedel mot cancer och andra terapeutiska medel.

Det kraftfulla naturliga antibiotikumet, mikrocin B17, dödar skadligt E coli bakterie. Mikrobiell resistens mot antibiotika - på grund av deras överanvändning och missbruk - är ett av de största hoten som mänskligheten står inför, och det finns ett akut behov av att hitta nya droger. Naturliga antibiotika som utvecklats under eoner utgör ett attraktivt alternativ för att övervinna resistens.

Forskarna studerade en molekylär maskin:ett enzym (protein) som kallas McbBCD. Enzymet gör mikrocin B17 från ett mindre protein som kallas en peptid. Forskare har känt till mikrocin B17 och dess ovanliga kemiska struktur i årtionden, men de förstod inte det molekylära maskineriet som gör det förrän nu.

Forskarna fann att enzymet utlöser två kemiska reaktioner som producerar flera kemiska "cykler" som krävs för antibakteriell aktivitet, enligt seniorförfattaren Konstantin Severinov, en huvudforskare vid Waksman Institute of Microbiology och professor i molekylärbiologi och biokemi vid Rutgers University-New Brunswick.

"Vår forskning möjliggör rationell design av nya peptidföreningar som kan bli behandlingar som sträcker sig från antimikrobiella medel till läkemedel mot cancer, " Sa Severinov. "Det kan finnas en mängd nya antibiotika som kan tillverkas av peptider, använder enzymmaskiner som McbBCD som ett produktionsverktyg."

Det internationella laget inkluderade forskare vid Skolkovo Institute of Science and Technology i Ryssland; Ryska vetenskapsakademin i Ryssland; Jagiellonian University i Polen; John Innes Center i England; och Lomonosov Moscow State University i Ryssland.