Superbug Virulenz regulatorischen Mechanismus aufgedeckt: Ebnet den Weg für die Entwicklung neuer Antibiotika

Wie Antibiotika-Resistenzen wächst und eine Bedrohung für die öffentliche Gesundheit, die Entwicklung neuer Antibiotika geworden ist, dringender als je zuvor. Forscher an der City University of Hong Kong (CityU) haben vor kurzem offenbart die Virulenz regulatorischer Mechanismus in Pseudomonas aeruginosa, ein superbug, die Häufig bei Patienten mit einem schwachen Immunsystem und ist resistent gegen viele Antibiotika. Die Ergebnisse ebnen den Weg für die Identifizierung von guten Antibiotika-Ziele für die Entwicklung neuer Medikamente.

Superbug Pseudomonas aeruginosa ist ein häufiger Erreger nosokomialer Infektionen, verursacht eine hohe Morbidität und Mortalität bei immunsupprimierten Patienten. Es ist natürlich auch tolerant gegenüber vielen klinisch wichtigen Antibiotika wie ampicillin, amoxicillin und vancomycin. Im Jahr 2017 werden die World Health Organisation (WHO) klassifiziert das berüchtigte Bakterium als einer der drei „kritischen Priorität Krankheitserreger“, neue Drogen werden dringend benötigt.

Eine gemeinsame Forschung unter der Leitung von Dr. Deng Xin (Assistant Professor), ein Biologe, und Dr. Wang Xin (Associate Professor), theoretischer Biologe aus der Abteilung Biomedical Sciences (BMS) an der CityU, haben sich kürzlich zeigte die genomische Regulation in Pseudomonas aeruginosa identifiziert und der Regulatoren auf die wichtigsten pathogenen Wege. Die Entwicklung von Inhibitoren gegen diese neu identifizierten Regulatoren können möglicherweise dazu führen, dass die Entdeckung von neuen Drogen, die den Gegner Pseudomonas aeruginosa.

Die Ergebnisse wurden veröffentlicht in der neuesten Ausgabe von „Nature Communications“, mit dem Titel „Eine integrierte genomische Regulation von Virulenz-bezogene Transkriptions-Faktoren in Pseudomonas aeruginosa„.

Die Suche nach guten Antibiotika-Ziele: Regulatoren

Bakterielle Pathogenität ist vermittelt über die regulatorischen Netzwerke gehören Virulenz-bezogene Transkriptions-Faktoren. Transkriptions-Faktoren (TFs) sind Proteine, die spezifische Gene (Ihre funktionelle zielgene) „on“ und „off“ in der Regel eine wesentliche Determinante, ob die gen-Funktionen zu einer gegebenen Zeit. Und Regulatoren, sind die Transkriptions-Faktoren aufgeführt, die die meisten Steuern die regulatorischen Aktivitäten anderer Transkriptions-Faktoren und die zugehörigen Gene. Daher, Regulatoren, sind oft gute Antibiotika-Ziele, die verwendet werden kann für die zukünftige Entwicklung von Medikamenten.

In Pseudomonas aeruginosa, zahlreiche TFs regulieren die Virulenz von tuning-quorum sensing (QS), die Typ III-Sekretion (T3SS) und Typ VI-sekretionssystem (T6SS). In den vergangenen sieben Jahren, in Zusammenarbeit mit Professor Liang Haihua von der Nordwest-Universität (China), Dr. Deng gearbeitet hat, zeigen die Pathogenese von Pseudomonas aeruginosa, zu entdecken und zu klären, die Regulierung Mechanismus von mehreren Virulenz-bezogene TFs.

Weiter führen eine Globale Analyse der Pathogenität und entdecken Sie neue Angriffspunkte für Medikamente von Pseudomonas aeruginosa, Dr. Deng team Dr. Wangs team die Analyse und Entdeckung von crosstalk—a-Signalweg Einfluss auf andere hat—in der bekannten 20 Virulenz-bezogene TFs. Anschließend werden Sie zugeordnet, der Pseudomonas aeruginosa Genom regulatorische Netzwerk (PAGnet) zu Kodieren, die regulatorische Beziehungen dieser 20 TFs mit Ihren funktionalen zielgene (Abbildung 1).

Diese PAGnet offenbart die komplizierte Mechanismus der Virulenz Verordnung vermittelt durch diese TFs und den zugehörigen übersprechen, und daher führte zur Identifizierung von neun Regulatoren, in der QS und T3SS.

Eine online-Plattform für potentielle breitere pathologischen verwenden

Als Beitrag zu der Forschung, Sie haben auch eine online-Plattform entwickelt und R-Paket, basierend auf PAGnet, um sicherzustellen, eine up-to-date regulatorischen Netzwerk und erleichtern Benutzer-kundenspezifische Analysen (Abbildung 2). Diese Plattform-und-R-Paket bieten Netzwerk-Visualisierung, Subnetz-Filter-und Download-Dienste für den Benutzer zur Erleichterung der Visualisierung und exploration von der Virulenz regulatorischen Netzwerk, als auch als master-regulator-Analyse für die Identifizierung der wichtigsten TFs vermitteln, dass ein Biologischer Prozess oder pathway in Pseudomonas aeruginosa.

„Die Regulatoren identifizierten wir potenzielle Antibiotika-Ziele, die wichtige klinische Bedeutung für die Entwicklung neuer Antibiotika bei Pseudomonas aeruginosa in der Zukunft. Noch wichtiger ist, das Netzwerk wir bauen ist nicht nur für Pseudomonas aeruginosa, die Methodik und die Schlussfolgerungen dieser Arbeit anwendbar sein können, zu anderen bakteriellen Erregern in die Zukunft“, kommentierte Dr. Deng.