Bagaimana faktor kolonisasi disekresikan oleh bakteri tipe 4 pili

Penyakit infeksi bakteri masih merupakan penyumbang besar beban penyakit global dan dengan meningkatnya resistensi antibiotik di seluruh dunia, ada kebutuhan mendesak untuk strategi pengobatan baru terhadap bakteri. Salah satu infeksi bakteri yang paling merusak adalah Kolera, yang disebabkan oleh bakteri Vibrio cholerae, yang telah menjadi pandemi ketujuh yang berkelanjutan sejak 1961. Sekarang, sebuah kelompok penelitian yang dipimpin oleh Universitas Osaka di Jepang telah menjelaskan interaksi protein spesifik yang memiliki berpotensi menjadi target baru dalam pengobatan Kolera.

Kolera ditandai dengan diare parah yang bisa berakibat fatal dalam beberapa jam. Salah satu langkah terpenting dalam proses infeksi V. cholerae adalah bakteri menjajah usus manusia dengan mensekresi faktor kolonisasi yang disebut TcpF, meskipun mekanisme pasti di balik sekresi ini masih sulit dipahami. Sekarang, dalam sebuah penelitian yang akan segera diterbitkan di Kemajuan Ilmu Pengetahuanpeneliti menggunakan kristalografi sinar-X, analisis fisikokimia, dan pemodelan struktural untuk mengungkapkan dengan tepat bagaimana V. cholerae mengeluarkan TcpF.

“Diketahui bahwa Toxin-coregulated pilus (TCP), sistem pilus tipe 4, memainkan peran penting dalam sekresi TcpF, tetapi interaksi yang tepat antara keduanya tidak jelas,” kata Hiroya Oki, penulis utama studi tersebut. Pili adalah struktur seperti filamen pada permukaan sel bakteri yang dapat memiliki banyak fungsi. V. cholerae TCP terutama terdiri dari banyak subunit TcpA, dengan subunit minor awal yang terdiri dari trimer TcpB yang menempel pada “bagian atas” pilus untuk memfasilitasi perakitannya. Kelompok mempelajari interaksi TcpF dengan TcpA dan B dan membuat model berdasarkan hasil.

“Kami mengamati bahwa TcpF dipangkas menjadi unit seperti bunga untuk mengikat trimer TcpB di ujung pilus,” jelas Shota Nakamura, penulis senior studi tersebut. “Yang penting, kami mengidentifikasi domain terkonservasi terpisah yang penting untuk pengikatan TcpF ke TcpB dan trimerisasi TcpF, keduanya diperlukan untuk kolonisasi V. cholerae.

Ketika mempertimbangkan temuan mereka dalam konteks dengan karya lain yang diterbitkan, kelompok tersebut berhipotesis model sekresi di mana TCP membawa TcpB-terikat TcpF keluar dari sel, setelah itu TcpF terdisosiasi dari pilus dan bergerak bebas di usus manusia, memulai tahap awal kolonisasi V. cholerae. TCP kemudian ditarik kembali ke dalam sel bakteri untuk mengulangi prosesnya.

Mengingat meningkatnya resistensi terhadap antibiotik, temuan seperti ini yang memperjelas rincian molekuler infeksi bisa sangat berharga untuk merancang obat antibakteri baru. Pengembangan agen anti-perekat yang secara selektif menghambat interaksi antara faktor kolonisasi TcpF dan sistem sekresi TCP dapat memberikan strategi pengobatan untuk memerangi Kolera baru.

Artikel, “Dasar struktural untuk sekresi faktor kolonisasi Vibrio cholera yang bergantung pada pilus yang diatur oleh toksin,” akan diterbitkan di Kemajuan Ilmu Pengetahuan.