• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
29.08.2023
ЮУрГУ
2 271

Челябинские ученые приблизились к созданию суперантибиотика

4.5

Ученые всего мира пытаются создать принципиально новые антибиотики, к которым бы у бактерий не существовало защиты. Этой же проблемой более десяти лет занимаются молодые ученые ЮУрГУ Геннадий и Татьяна Макаровы. Но они пошли другим путем: не синтезировать антибиотики, а их «обсчитывать».

Челябинские ученые приблизились к созданию суперантибиотика
Челябинские ученые приблизились к созданию суперантибиотика / ©Getty images / Автор: Pinaria Caprarius

«Половина клинически используемых антибиотиков действуют на рибосому бактерии. Мы пытаемся выяснить именно механизм работы рибосомы и то как антибиотики в это вмешиваются» – рассказывает кандидат химических наук Татьяна Макарова.

Рибосома – это специальное клеточное устройство, в котором синтезируется белок, основа жизни всех организмов, от бактерий до человека. В одной бактериальной клетке содержится около 10 тысяч рибосом, это треть ее сухого веса. Рибосома – очень удобная мишень для антибиотиков, и до последнего времени считалось, что они работают как своеобразная «пробка», препятствующая синтезу белка и приводящая к остановке жизнедеятельности.

Старший научный сотрудник лаборатории многомасштабного моделирования многокомпонентных функциональных материалов химического факультета ЮУрГУ Геннадий Макаров / ©Виктория Матвейчук

«Значительная часть антибиотиков – эритромицин, макролиды, фениколы, линкозамины и так далее – действительно связываются в рибосомном туннеле, есть данные, полученные рентгеноструктурной и криоэлектронной микроскопией, – поясняет Татьяна Макарова. – Рибосомный туннель – это туннель внутри рибосомы, по которому синтезированная новая цепь белка выходит наружу. Но связывание не означает полную остановку действия рибосомы. Часть белков продолжает синтезироваться. Это показала исследовательская группа академика Алексея Алексеевича Богданова в МГУ».

Доцент кафедры Теоретической и прикладной химии ЮУрГУ Татьяна Макарова / ©Виктория Матвейчук

Совместно с коллегами из Московского государственного университета имени Ломоносова челябинские химики исследуют бактериальную рибосому. На проведение исследований получен грант Российского научного фонда. Принципиальное отличие работы челябинских химиков – это метод математической статистики. Ученые создают компьютерную модель рибосомы и просчитывают ее эволюцию в молекулярной динамике. В мире этим занимаются всего 30 человек, и двое из них – челябинцы.

На сегодня получен уникальный результат: ученые ЮУрГУ нашли в рибосоме бактерии некий «сенсор», который способен остановить синтез белка. Старший научный сотрудник лаборатории многомасштабного моделирования многокомпонентных функциональных материалов химического факультета ЮУрГУ Геннадий Макаров объясняет, как это происходит: «Есть антибиотик, есть определенный пептид в туннеле, они вызывают некоторые изменения и рибосому «заклинивает».

Структура неканонического комплекса хлорамфеникола с рибосомой E. coli (кишечная палочка) / ©Пресс-служба ЮУрГУ

Наивное представление может заключаться в том, что они все втроем «склеились». Дело может быть в том, что именно в таком сочетании антибиотик и растущий пептид давят на некую «кнопку» внутри рибосомы, так называемый аллостерический сенсор, который запускает каскад внутренних изменений в рибосоме и выводит из строя один из ее функциональных центров».

Челябинские ученые первыми в мире предложили и отработали алгоритм поиска аллостерических каскадов по данным молекулярной динамики. С помощью этого метода удалось выявить аллостерический сенсор в рибосомном туннеле, о котором практически не было известно. Это значит, что сейчас ученые могут пытаться подбирать новую молекулу антибиотика, которая давила бы именно на этот сенсор и запускала сигнал, который выводит рибосому из строя. Это будет вещество, к которому у бактерий нет готовых систем защиты, выработанных сотнями миллионов лет.

Светлана Бацан 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Южно-Уральский государственный университет — это центр цифровых трансформаций, где проводят инновационные исследования по большинству приоритетных направлений развития науки и техники. В соответствии со стратегией научно-технологического развития России, университет сфокусирован на продвижении крупных научных междисциплинарных проектов в области цифровой индустрии, материаловедения и экологии. В 2021 году ЮУрГУ победил в конкурсе по программе «Приоритет-2030». Вуз выполняет функции регионального проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ).
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 14:24
Игорь Байдов

Команда китайских инженеров разработала модель магнитоэлектрического генератора, способного эффективно преобразовывать энергию падающих капель в электричество. Устройство может быть полезно для районов с повышенной сезонной влажностью. Разработка ученых в теории выглядит перспективно, но вызывает некоторые вопросы. В частности, пока не ясно, можно ли найти ей практическое применение.

Позавчера, 11:39
Александр Березин

Традиционное представление о роли человека в земных экосистемах известно: он нарушает их нормальную работу и снижает биоразнообразие. Однако первая попытка изучить следы пыльцы за последние 12 тысяч лет принесла скорее противоположные данные — как минимум для континентов, полностью расположенных в Северном полушарии.

Позавчера, 17:59
Татьяна

Аппарат «Кассини», работавший на орбите Сатурна с 2004 по 2017 год, детально картировал его крупнейший спутник — Титан. Выяснилось, что ближе к полярным областям на поверхности есть моря и озера с жидкими углеводородами, куда впадают пополняемые атмосферными осадками реки. По мере изучения этой информации у исследователей возникло все больше вопросов. Каков состав жидкости и что определило очертания береговых линий? Воспользовавшись данными радарной съемки, американские ученые уточнили состав морей Кракена, Лигеи и Пунги и описали свойства их поверхностей.

15 июля
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

12 июля
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

13 июля
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно