Новости в фейсбук

Найден кандидат в антибиотики нового поколения

msk
Биохимики МГУ совместно с коллегами из Германии и США открыли механизм воздействия молекулы тетраценомицина на рибосомы клеток человека и бактерий. Это соединение может стать основой перспективных антибиотиков. Работа опубликована в престижном журнале Nature Сhemical Biology.
Устойчивость к антибиотикам является одной из наиболее серьёзных угроз для здоровья человечества, продовольственной безопасности и развития мировой экономики. Резистентность к препаратам у микроорганизмов может появляться спонтанно вследствие произвольных мутаций или из-за неправильного применения противомикробных препаратов. По данным ВОЗ, всё больше инфекций – например, пневмонию, туберкулёз, заражение крови, заболевания пищевого происхождения – становится труднее, а иногда и невозможно вылечить из-за снижения эффективности антибиотиков. 
Большая часть известных антибиотиков действует в трёх направлениях – нарушает синтез клеточной стенки, нуклеиновых кислот или белка. Более половины нарушают синтез белка рибосомами. Биохимики и специалисты в области медицинской химии ищут перспективные антибиотики среди ингибиторов рибосом.
Сотрудники химического факультета, НИИФХБ имени А.Н. Белозерского и Института функциональной геномики МГУ, Сколтеха, Гамбургского университета (ФРГ), Университета Иллинойса (США) изучили молекулярный механизм воздействия соединения тетраценомицина на рибосомы бактерий и человека. Тетраценомициновые антибиотики были обнаружены более 40 лет назад. Долгое время учёные считали, что их антибактериальный эффект связан с воздействием на ДНК бактерий. Однако авторы нынешнего исследования показали, что тетраценомицин воздействует на большие субъединицы рибосом, а не на генетический материал клеток. Вместе с тем молекула тетраценомицина ингибирует трансляцию белков как с бактериальной, так и с человеческой рибосом, и если может быть антибиотиком, то потенциально опасным для человека. Учёные полагают, что модификация позволит снизить цитотоксичность тетраценомицина. Изученная молекула обладает важной особенностью: связывание тетраценомицина с рибосомами происходит по уникальным позициям (нуклеотидным основаниям в белках субъединицы рибосомы), недоступным для других антибиотиков. По структуре тетраценомицин схож с группой хорошо изученных антибиотиков тетрациклинов, которые тоже нарушают синтез белка, но связываются совсем с другим участком рибосомы.
«Наиболее интересный момент: мы нашли новый сайт связывания антибиотика в рибосоме. Поэтому мутации на разных участках рибосом, которые дают устойчивость к другим антибиотикам, не влияют на связывание тетраценомицина, то есть нет кросс-резистентности. Открытие нового сайта связывания открывает путь к модификации и улучшению антибиотика», – прокомментировал один из авторов исследования, старший научный сотрудник химического факультета МГУ, главный научный сотрудник Центра наук о жизни Сколтеха Илья Остерман
Работа учёных поддержана совместным грантом Российского научного фонда и Немецкого научно-исследовательского сообщества (DFG).
Фото. Илья Остерман/МГУ