2021 Swiss TB Award
The SwissTB award has been given this year to the three first authors of a Nature paper. The awardees are Fabian Arnold, Miriam Sarah Weber and Imre Gonda from the University of Zurich.
In dieser Arbeit publiziert in der Zeitschrift Nature haben die drei Autoren die Rolle des ABC Transporters IrtAB im Siderophoren-Metabolismus von Mycobacterium tuberculosis (Mtb) untersucht. Siderophore sind kleine organische Moleküle die von Bakterien produziert werden und eine sehr hohe Affinität für Eisen vorweisen. Mtb produziert zwei verschiedene Typen von Siderophoren: Mycobactin (MBT), ein Membran-verankertes Siderophor, und Carboxymycobactin (cMBT), eine lösliches und sekretiertes Siderophor. Während einer Infektion ist für Mtb kein freies Eisen verfügbar, weil alles Eisen von Proteinen des menschlichen Wirtes gebunden ist und somit für das Batkerium “weggesperrt” wird. Da Eisen aber ein überlebenswichtiges Element für Mtb ist, sind die Siderophore MBT und cMBT von essentieller Wichtigkeit um den menschlichen Proteinen das Eisen zu entziehen und somit das Überlebend und die Virulenz von Mtb sicherzustellen. Der Transporter IrtAB gehört zur Familie der ABC Transporter, und transportiert Substrate über die bakterielle Membran dank der Energie der ATP-Hydrolyse. Es wurde postuliert, dass IrtAB im Siderophoren Transport von Mbt involviert ist, die Evidenz war allerdings gering und limitiert auf ein Paar wenige in vivo Studien. In dieser Arbeit, konnte die Autoren mit in vivo und in vitro Experimenten zeigen, dass IrtAB der zentrale Transporter für Siderophore in Mtb ist und, insbesondere, dass IrtAB vor allem für die Aufnahme von MBT eine essentielle Rolle spielt. Die Autoren kombinierten die experimentellen Methode der Röntgenkristallographie und der Elektronen-Mikroskopie um die molekulare Struktur von IrtAB mit atomarer Auflösung zu entschlüsseln. Diese Resultate werden erlauben, den genauen Transportmechanismus von IrtAB zu verstehen und spezifische Medikamente gegen den essentiellen Siderophoren-Transport in Mtb zu entwickeln.