В Сколтехе проанализировали новые антимикробные соединения — Naked Science
6 минут
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.
Вчера, 16:23
5 минут
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, строительству российской орбитальной станции дали зеленый свет. Практическая реализация программы должна начаться вскоре.

11 часов назад
43 минуты
Александр Березин

Сорок лет назад, в апреле 1981 года, «Шаттлы» начали свои полеты в космос, а десять лет назад — прекратили. Обычно о них пишут: выполнили задачи, просто оказались слишком дорогими. Мы покажем обратное: исходно задачей этих многоразовых кораблей была дешевизна, поэтому с самого начала проект был катастрофой. Беда в следующем: общая идея, стоящая за «Шаттлами», похожа на ту, что стоит за принципиально новым средством полетов в космос — Starship. Повторит ли детище Илона Маска незавидную судьбу космических челноков?

Вчера, 10:28
5 минут
Ольга Иванова

Ученые из Австралии узнали, на протяжении какого периода времени сохраняется эффект эйфории после употребления марихуаны. Это необходимо, например, для более эффективного применения лекарств на основе каннабиса или понимания того, сколько времени необходимо, чтобы сесть за руль.

Вчера, 10:28
5 минут
Ольга Иванова

Ученые из Австралии узнали, на протяжении какого периода времени сохраняется эффект эйфории после употребления марихуаны. Это необходимо, например, для более эффективного применения лекарств на основе каннабиса или понимания того, сколько времени необходимо, чтобы сесть за руль.

8 апреля
13 минут
Мария Азарова

Когда знаменитый епископ Лунда Педер Винструп умер, его похоронили в семейном склепе в Лундском соборе вместе с женой. После реставрации собора в XIX веке гробы перенесли в общее хранилище, а в 2012 году ученые решили исследовать мумифицированные останки. Неожиданно в ногах Винструпа обнаружили небольшой кулек — завернутое в ткань тело недоношенного ребенка. Это открытие вызвало резонный вопрос: как эмбрион попал в гроб к епископу и имели ли они родственную связь?

Вчера, 16:23
5 минут
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, строительству российской орбитальной станции дали зеленый свет. Практическая реализация программы должна начаться вскоре.

17 марта
12 минут
Василий Парфенов

Продолжавшееся более пяти лет уголовное дело подошло к завершению: серийного сетевого сексуального маньяка осудили на 75 лет тюремного заключения. Чтобы поймать человека, растлившего 375 несовершеннолетних девушек, потребовалось пойти на беспрецедентные и этически спорные меры: создать вредоносное ПО и подсунуть злоумышленнику видеоловушку со встроенным вирусом.

25 марта
36 минут
Александр Березин

Улыбающийся мультимиллиардер планирует понять, насколько эффективно мел в стратосфере защищает планету от солнечного света, и если результат хорош, распылить его там в гигантских количествах. Потенциально это результативная задумка: ученые давно показали, что так можно добиться полного покрытия Земли устойчивыми льдами — вплоть до экватора. Увы, идея Гейтса — плагиат, причем не лучший. Советский исследователь предложил похожее полвека назад с более эффективной серой. Интереснее другое: подобные мероприятия один раз едва не уничтожили человечество. Разбираемся в деталях, а также в том, грозит ли нам повторение.

31 марта
51 минута
Александр Березин

Самый зловещий оружейный проект всех времен и народов — термоядерная торпеда, предназначенная для радиационного поражения огромных площадей и создания искусственного цунами. Никогда до этого ни одна страна даже не заявляла о намерении сделать нечто настолько опасное для живых существ. Поэтому российский проект «Посейдон», обещающий именно это, вызывает бурю эмоций. Однако тщательный технический анализ показывает: в реальности он будет совсем не таким, как об этом пишут в СМИ. Даже если он предназначен для радиационного поражения обширных площадей, оно не будет долгим. А уже через год «омытые» им районы будут абсолютно безопасны. Тем не менее новая система действительно изменит стратегический баланс на планете — но не так, как все думают. Попробуем разобраться в ситуации подробнее.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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: