Miljontals människor är drabbade av Streptococcus pneumoniae-bakterien, som kan orsaka sinusinfektioner, mellanöroninfektioner och allvarligare livshotande sjukdomar, som lunginflammation, bakteriemi, och hjärnhinneinflammation. Upp till fyrtio procent av befolkningen är bärare av denna bakterie.

Forskare från University of Victoria (UVic) använde Canadian Light Source (CLS) vid University of Saskatchewan för att studera proteiner som patogenen använder för att bryta ner sockerkedjor (glykaner) som finns i mänsklig vävnad under infektioner. Dessa proteiner är nyckelverktyg som bakterien använder för att orsaka sjukdomar.

De använde Canadian Macromolecular Crystallography Facility (CMCF) vid CLS för att bestämma den tredimensionella strukturen av ett specifikt protein, ett enzym, som bakterien producerar för att ta reda på hur den interagerar med och bryter ner glykaner.

Dr. Alisdair Boraston, en av forskarna från UVic, förklarade att processen liknar ett träd som huggs ner. Där en komplex glykan som finns i värdvävnaden är trädet; enzymet som studeras är som en yxa som tar bort grenar från trädet. I detta fall, det tar bort fukos från specifika glykaner, exponera trädets stam (glykanens kärnstruktur), vilket sedan gör att stammen kan avlägsnas helt (av andra enzymer).

Den här studien, därför, placerar detta nya enzym i det större sammanhanget av enzymer som S. pneumoniae använder under infektion. I sista hand, hans team vill veta om att stoppa detta initierande enzym skulle förhindra att nästa enzym orsakar mer skada.

"Frågan vi ställde var delvis om enzymet kan göra detta, men mest hur enzymet verkar, " säger Dr Boraston, varför en 3D-strukturell analys av proteinet med data som samlats in vid CMCF var så viktig.

Nu när de har analyserat detta enzym, det öppnar vägen för att utveckla nya inhibitorer och, så småningom, möjliga terapier riktade mot enzymet eller andra enzymer i kaskaden kan utvecklas.

"Vår forskning tänker framåt om alternativa behandlingsmetoder för en bakterie som ständigt anpassar sig till medicinska ingrepp. Vi lever i en epok där bakterien Streptococcus pneumoniae blir allt mer läkemedelsresistent. Den fortsätter också att förändras och undvika våra vaccinationsstrategier. Tänker annorlunda och att överväga alternativa metoder för antibiotika är en möjlig framtid för att bekämpa infektioner, sa Boraston.

Genom att undersöka pusselbitarna, och arbetar med att montera dem, UVic -forskargruppen hanterar ett av de vanligaste hoten mot hälsan i världen.