Антибиотики широкого спектра действия оказались деликатны к рибосомам бактерий — Naked Science
5 минут
Редакция

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, 13:59
4 минуты
Денис Гордеев

Ученые пришли к выводу, что искусственные подсластители не могут быть здоровой заменой сладким напиткам.

Позавчера, 15:09
8 минут
Василий Парфенов

Пусть романтика мирного атома с середины 1960-х поутихла, к идее использования ядерных реакторов в «гражданских» целях все равно возвращаются регулярно. Новый ядерный ракетный двигатель (ЯРД) позволит доставить человека на Марс гораздо быстрее, чем это возможно сейчас.

Сегодня, 07:03
8 минут
Мария Азарова

Исследование показало, что загрязнение воздуха — важный сопутствующий фактор, повышающий риск смерти от коронавирусного заболевания. Вероятно, мелкие твердые частицы влияют на активность рецепторов ACE2 на поверхности клеток легких, которые SARS-CoV-2 использует для проникновения в клетки.

Позавчера, 12:18
4 минуты
Денис Гордеев

Временные промежутки между посещениями дантиста могут составлять от трех месяцев до двух лет, в зависимости от индивидуальных факторов.

Вчера, 13:59
4 минуты
Денис Гордеев

Ученые пришли к выводу, что искусственные подсластители не могут быть здоровой заменой сладким напиткам.

Позавчера, 15:09
8 минут
Василий Парфенов

Пусть романтика мирного атома с середины 1960-х поутихла, к идее использования ядерных реакторов в «гражданских» целях все равно возвращаются регулярно. Новый ядерный ракетный двигатель (ЯРД) позволит доставить человека на Марс гораздо быстрее, чем это возможно сейчас.

20 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

1 октября
39 минут
Александр Березин

После советской эпохи атомные реакторы перестали запускать в космос, но сегодня все постепенно меняется. К атомной энергетике для марсианских колоний примеривается Илон Маск, проекты лунных АЭС прорабатываются в России — и все несмотря на то, что в космосе условия для солнечной энергетики лучше, чем на нашей планете. Что заставляет космическую отрасль все чаще думать об атомных реакторах? Как ни странно, дело в том, что и ядерная энергетика в космосе становится еще важнее, чем на Земле. Попробуем разобраться почему.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: