02.11.2016
Редакция Naked Science
601

Антибиотики широкого спектра действия оказались деликатны к рибосомам бактерий

Американские ученые обнаружили, что антибиотики широкого спектра действия могут тормозить синтез белка в бактериальной рибосоме избирательно, а не полностью, как предполагалось ранее. Результаты работы опубликованы в журнале PNAS.

antibiotic_sensitvity_and_resistance
©Wikipedia

На молекулярном уровне действие антибиотиков может быть различным: например, за счет подавления синтеза клеточной стенки бактерии или вируса, нарушения работы рибосом (органоидов, на которых синтезируются белки). Последний механизм задействуют хлорамфеникол и линезолид — препараты, которые используются для борьбы с антибиотикорезистентными возбудителями. При этом считается, что, «атакуя» бактериальные рибосомы, эти вещества подавляют синтез белка полностью.

 

Ученые из Иллинойсского университета в Чикаго проанализировали механизм действия линезолида и хлорамфеникола на центр пептидил-трансферазы, где запускается синтез белка. Препараты испытывались на сенной палочке (Bacillus subtilis) и кишечной палочке (Escherichia coli). Анализ местоположения рибосом на матричной РНК (мРНК — матрица для синтеза белков) проводился методом тоу-принтинга. Бактерии помещались в раствор на 2,5 минуты, после чего фрагменты защищенной рибосомами мРНК секвенировались и наносились на карту генома.

 

Всего авторы проверили связь препаратов с 60 тысячами кодонов (троек нуклеотидов в ДНК или РНК), наиболее выраженной она оказалась с одной тысячей из них. При этом оба вещества «предпочитали» блокировать строго определенные, часто встречающиеся кодоны. Так, хлорамфеникол чаще тормозил кодирование аминокислот Ala (38 процентов) гена hns, реже — Ser (14,8 процента) и Thr (6,3 процента); линезолид также, как правило, «атаковал» кодоны, которыми зашифрованы Ala (69,9 процента). Концентрация веществ на их избирательность не влияла.

 

Связывание аминоацил-тРНК хлорамфениколом (оранжевый) и линезолидом (синий). / © James Marks, PNAS, 2016

 

Вместе с тем присутствие антибиотиков не останавливало трансляцию. Рибосомы бактерий продолжали движение до момента столкновения с ближайшим «оккупированным» кодоном. Хуже всего ингибирование происходило в редких кодонах: последующий анализ показал, что в таких пептидил-тРНК (несут растующую полипептидную цепь) и аминоацил-тРНК (присоединяют аминокислоту к тРНК) широко представлены остатки глицина. По мнению авторов, этот аминокислотный остаток может мешать действию препаратов.

 

«Активность хлорамфеникола и линезолида сильно зависит от специфики аминокислот на этапе формирования полипептидной цепи, которую несут рибосомы, и присоединения с растущим белком. Эти данные показывают, что зарождающийся белок модулирует свойства центра пептидил-трансферазы и влияет на связывающие его лиганды, в том числе антибиотики», — сообщила соавтор работы Нора Вазкез-Ласлоп (Nora Vazquez-Laslop).

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

9 часов назад
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

Позавчера, 21:12
Илья Ведмеденко

Российские специалисты обратили внимание на возможные технические трудности, связанные с модулем «Поиск» Международной космической станции. Ранее в NASA намекнули на изоляцию российского модуля «Звезда».

Вчера, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

17 января
Сергей Васильев

Новые измерения свойств минерала из глубоких слоев мантии показали, что ядро планеты теряет тепло в полтора раза активнее, чем полагали до сих пор.

17 января
Илья Ведмеденко

Перспективный российский многоцелевой самолет «Байкал» оторвался от земли. Первый полноценный полет машина должна выполнить до конца января.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

Вчера, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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
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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: