Aminoacil-tRNA-sintetaze kao mete antibiotika

undergraduate thesis

• Author: Alojzije Brkić
• Mentor: Ita Gruić Sovulj (mentor)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Science; (Department of Chemistry); Zagreb
• Defense date and country: 2017-07-14, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: NATURAL SCIENCES; Chemistry

Abstract

Za uspješnu biosintezu proteina ključan je sinergičan učinak velikog broja različitih
enzima i proteinskih kofaktora, među kojima su i aminoacil-tRNA-sintetaze (aaRS), enzimi
koji vežu aminokiselinu na njezinu odgovarajuću tRNA i tako je aktiviraju za ugradnju u
polipeptidni lanac, omogućujući ujedno dekodiranje genetičkog koda. U tom su kontekstu
aminoacil-tRNA-sintetaze središnji enzimi u procesu biosinteze proteina i njihovo inhibiranje
nužno zaustavlja biosintezu proteina. Kinetička i strukturna istraživanja na aminoacil-tRNAsintetazama
provode se već neko vrijeme, ali dosta je pitanja, još uvijek nerasvijetljeno.
Proteklih desetljeća ovi važni enzimi prepoznati su kao potencijalno moćna meta za selektivnu
i efektivnu inhibiciju bakterijskog rasta dizajnom njihovih inhibitora kao antibiotika. U
istraživačkom zamahu pokušalo se dizajnirati veliki broj antibiotika koji selektivno ciljaju na
bakterijski enzim. Ipak, do današnjeg dana samo je mali broj dizajniranih inhibitora pokazao
značajniju aktivnost, a samo su dva inhibitora komercijalizirana kao antibiotici. Mupirocin,
jedan njih, inhibira bakterijsku izoleucil-tRNA-sintetazu (IleRS) vežući se u aktivno mjesto kao
kompetitivni inhibitor i mimik izoleucil-adenilata (Ile-AMP). Ipak, sve do danas univerzalnu
upotrebu mupirocina i drugih potencijalno moćnih inhibitora aminoacil-tRNA-sintetaza priječi
njihova mala metabolička stabilnost, toksičnost, pojava mutantnih sojeva ili sojeva prirodno
otpornih na sintetizirane antibiotike. Bakterijske stanice otpornost stječu prijenosom
visokokopijskih plazmida koji nose gen za aaRS veće otpornosti na antibiotik ili točkastim
mutacijama u aktivnom mjestu aminoacil-tRNA-sintetaze. Razvoj ovakvih sojeva predstavlja
prijetnju za zdravstveni sustav, budući da takvi visokorezistentni sojevi potencijalno posjeduju
i otpornost za druge često korištene antibiotike. Smanjenje takvih prijetnji zahtjevat će dizajn
novih vrsta antbiotika i za pretpostaviti je da će ti antibiotici u velikoj mjeri biti inhibitori
aminoacil-tRNA-sintetaza, budući da su ti enzimi još uvijek neiskorištena meta za inhibiciju
bakterijskog rasta. Tom trendu će gotovo sigurno doprinijeti tehnike molekularnog modeliranja
i dosadašnje stečeno znanje o aminoacil-tRNA-sintetazama.

• Keywords: aminoacil-tRNA-sintetaza; antibiotici; biosinteza proteina
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:417152
• Study programme: Title: Undergraduate university studies in chemistry; Study programme type: university; Study level: undergraduate; Academic / professional title: sveučilišni/a prvostupnik/prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) kemije (sveučilišni/a prvostupnik/prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) kemije)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Open access
• Created on: 2017-07-18 09:51:07