Антивитамины могут стать заменой антибиотикам

Десятилетиями антибиотики оставались надежным способом побороть бактериальные инфекции. Такие вещества могут нарушать считывание информации с их ДНК, синтез белков или клеточных стенок, приводя к гибели клетки. Однако способность бактерий вырабатывать механизмы устойчивости к антибиотикам, а затем обмениваться ими за счет горизонтального переноса генов грозит оставить нас без этого любимого оружия.

Вспышки инфекций, устойчивых к действию различных антибиотиков, появляются все чаще и уже сегодня приводят к гибели порядка 700 тысяч человек в год. Неудивительно, что биологи и медики всего мира ищут новые средства борьбы с ними. Одно из перспективных направлений этой работы — антивитамины, вещества, нарушающие способность организма использовать витамины. Антивитамины могут разрушать их напрямую или мешать связыванию с белками, не позволяя участвовать в метаболизме.

Сегодня известно всего три природных антивитамина — розеофлавин (RoF, антивитамин В2), гингкотоксин (GT, антивитамин В6) и 2-метиокси-тиамин (MTh, антивитамин В1). В новой статье, опубликованной в журнале Nature Chemical Biology, рассматривается механизм работы последнего на примере воздействия на белки человека и кишечной палочки.

С помощью рентгеновской кристаллографии авторы работы — Кай Титтман (Kai Tittmann) и его коллеги из Гёттингенского университета — изучили структуры ферментов, участвующих в метаболизме витамина В1, и обнаружили, что дополнительная функциональная группа, отличающая MTh, приводит к их инактивации при связывании антивитамина. При этом влияние антивитамина В1 на фермент человека либо вовсе отсутствовало, либо было неопасным.

Если MTh способен нарушать работу бактериальной клетки, практически не затрагивая клетки человека, то «антивитаминная» терапия может действительно стать одной из самых эффективных альтернатив антибиотикам. «На сегодня трудно предсказать, как и каким образом бактерии могли бы выработать устойчивость к MTh», — добавляют ученые.