В Сколтехе проанализировали новые антимикробные соединения — Naked Science
Сколтех

В Сколтехе проанализировали новые антимикробные соединения

4.5

Ученые Сколтеха изучили новые антимикробные соединения, действующие по принципу «троянского коня»: под видом безобидного соединения они проникают в бактериальную клетку и уничтожают ее, блокируя синтез белков. Исследователям удалось выявить новые кластеры генов, подобные кластерам известных «троянских коней» и кодирующие ферменты биосинтеза новых антимикробных соединений, которые требуют дальнейшего изучения. Если свойства этих соединений будут подтверждены экспериментально, можно будет говорить о создании на их основе новых эффективных антибиотиков.

В Сколтехе проанализировали новые антимикробные соединения / ©Павел Одинев / Сколтех

Обзорная статья по результатам исследования опубликована в журнале RSC Chemical Biology. В борьбе с микробами самая сложная задача – взломать мощную внешнюю защиту и, проникнув внутрь нужной клетки, применить «смертоносное» оружие. Некоторые антимикробные соединения действуют по хорошо известному принципу «троянского коня»: выдавая себя за «дружественное» соединение, они проникают в клетку и, оказавшись внутри, выпускают своих «ахейцев», которые могут, например, блокировать аминоацил-тРНК-синтетазы – ключевые ферменты, обеспечивающие корректность трансляции генетической информации.

Аспирант Сколтеха Дмитрий Травин, профессор Константин Северинов и руководитель учебной биомедицинской лаборатории Светлана Дубилей исследовали три известные категории ингибиторов, действующих по принципу «троянского коня»: альбомицин, микроцин С-подобные соединения и агроцин 84. Эти три вида «биологического оружия» имитируют железосодержащее соединение − сидерофор, некоторые пептиды и опин (источник энергии бактерии) соответственно.

(А) Аминоацилирование тРНК, катализируемое аминоацил-тРНК синтетазами. (B) Структуры E. coli LeuRS (класс I, PDB ID: 4AQ7 136 ) и E. coli ThrRS (класс II, PDB ID: 1QF6 , 137показан только один из двух мономеров) комплексы тРНК (синий). Каталитические домены показаны оранжевым, антикодон-связывающие домены – розовым, редактирующие домены – зеленым, лейцин-специфический домен LeuRS – желтым, С-концевой домен – красным, цинковый домен – фиолетовым. Представители двух классов aaRS перечислены вместе с их известными специфическими ингибиторами бактериального происхождения (выделены курсивом). Соединения, использующие стратегию “троянского коня” и охваченные обзором, выделены красным шрифтом / ©pubs.rsc.org

Как отмечают авторы, у бактерий есть лишь один способ защититься от противомикробных препаратов такого типа: нейтрализовать транспортные белки, которые доставляют безобидное на первый взгляд соединение внутрь клетки. Несмотря на то, что такую защиту бактерии могут включать достаточно часто, «троянских коней»-ингибиторов можно использовать для создания лекарственных препаратов, поскольку частично нейтрализованные таким способом патогенные бактерии также становятся менее опасными для организма хозяина.

Исследователи провели биоинформатический поиск и нашли другие кластеры генов, подобные тем, которые кодируют известные противомикробные препараты, действующие по принципу «троянского коня». «Мы провели краткий биоинформатический анализ, результаты которого показали, что все разнообразие рассмотренных нами трех классов молекул пока до конца не изучено. Если свойства этих соединений будут подтверждены экспериментально, можно будет говорить о создании на их основе новых эффективных антибиотиков», – отмечается в статье. Исследование проводилось с участием специалистов Института биологии гена РАН и Института микробиологии Ваксмана при Ратгерском университете (США).

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сколковский институт науки и технологий — негосударственный технологический университет, расположенный в инновационном центре Сколково. Институт был создан в 2011 году при поддержке Массачусетского технологического института. Модель института предусматривает тесную интеграцию технологического образования, исследовательской работы и предпринимательских навыков. Институт ведёт обучение по программам магистратуры и PhD, рабочий язык — английский.
Сегодня, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

Позавчера, 18:35
Илья Ведмеденко

Египтяне провели учения, на которых французский истребитель Rafale одолел российский Су-35. Оба самолета принадлежат к четвертому поколению.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

Сегодня, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: