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.

Сколтех

# антибиотики

# антимикробная резистенция

# антимикробные соединения

# клетки

# троянский конь

В Сколтехе проанализировали новые антимикробные соединения / ©Павел Одинев / Сколтех / Автор: Татьяна Соловьёва

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.