0
1174
Газета Наука Печатная версия

27.11.2018 19:34:00

Битва ферментов на молекулярном уровне

Антибиотики нового класса в экспериментах оказались в 500 раз мощнее традиционных

Тэги: медицина, лекарства, антибиотики


медицина, лекарства, антибиотики Биологи поставлены перед необходимостью создавать все новые и новые антибиотики. Фото Pixabay

Гюнтер Блобел, проживший долгую жизнь, которая окончилась в 2018 году, давно сделал биохимическое открытие. Речь идет о так называемых адресах, или сигнальных пептидах (коротких последовательностях аминокислот). Они способствуют прохождению синтезированных протеинов сквозь наружные мембраны клеток. Кроме того, адреса направляют белки в те или иные клеточные локации, где те и выполняют свои специфические функции, возложенные на них генами. В далеком уже 1999 году Блобелу присудили Нобелевскую премию по медицине и физиологии. Многие его коллеги тогда возмущались решению экспертов Каролингского института в Стокгольме, которые и выносят решение о награждении. Критики долгие годы указывали на практическую неприменимость указанного открытия.

Некогда немецкий бактериолог Грамм разработал метод окрашивания микробов, некоторые из которых, однако, не красились. Так возникло разделение бактерий и кокков на грамположительные и грамотрицательные. К последним относятся всем знакомая кишечная палочка (E. coli), вызывающая воспаление легких или пневмонию клебсиелла (Klebsiella pneumonia), и гноеродный стафилококк (S. pyogenes). Отличительная особенность этих микробов – наружная оболочка, толщина и сложность которой обеспечивает им защиту от различных лекарств и антибиотиков. Устойчивость микробов к антибиотикам обеспечивается ферментами, расщепляющими молекулы антибиотиков.

Микробиологи из университетов Бристоля и чилийского города Талка обратили внимание на клавулановую кислоту, используемую для лечения инфекций внутреннего уха и почек, а также гайморита. К сожалению, у бактерий есть фермент, разрушающий антибиотик и кислоту в том числе. Компьютерное моделирование показало наличие комплексов клавуланата с двумя ферментами. Один из них, ТЕМ, отвечает на молекулярном уровне за эффективное подавление бактериального фермента. Эффективность действия блокатора связана с высоким энергетическим барьером, препятствующим разрушению клавулоновой кислоты. В результате этого она «перегружает» фермент, который не может больше разрушать антибиотик.

За последние полвека фарминдустрия так и не смогла дать им новые средства для борьбы с грамотрицательными микроорганизмами, довольствуясь лишь вариациями существующих уже лекарств. Поэтому понятен интерес к публикации в журнале Nature, в которой сотрудники биотехнологической компании из Сан-Франциско рассказали о своем новом детище, озаглавив свою статью «Оптимизированные ариломицины как новый класс антибиотиков против грамотрицательных микроорганизмов».

Относительно названия новых средств можно сказать, что арилами химики-органики называют производные ароматического бензола (фенильной группы). В школе учат гомологическому ряду: метан – этан – пропан, которые после «отнятия» водорода превращаются в метил – этил – пропил. Так и ароматический бензол превращается в арил, макроциклическое соединение в комплексе с жирами и протеинами. К арилам относится всем известный нафталин, ксилен, или диметил-бензол, а также толуол. Относительно давно известно, что ариломицины подавляют сигнальную молекулу SP (Signal Peptidase), участие которой в клеточных процессах и открыл Гюнтер Блобел.

Фермент отщепляет сигнальные, или адресные, пептиды от синтезированных молекул белков, некоторые из которых участвуют в построении микробных оболочек. При испытаниях действия нового вещества, которое назвали GO, на клебсиелле, устойчивой к 13 различным классам антибиотиков, он оказался как минимум в 500 раз более эффективным, чем природные ариломицины. Специалисты компании пишут, что их GO проявил высокую «потентность» (силу) и против 49 антибиотико-устойчивых E.coli, синегнойной палочки и акинетобактера (Acinetobacter).

Ученые признают, что на пути утверждения их детища в качестве полноценного лекарства еще много препятствий. Одно из них связано с токсичностью, которая может не проявляться на мышах, но «вылезает» при испытаниях на более крупных животных, для которых требуются более высокие дозы. В то же время специалистов вдохновляет выход на сцену борьбы с резистентными бактериями биотехнологического гиганта.         


Оставлять комментарии могут только авторизованные пользователи.

Вам необходимо Войти или Зарегистрироваться

комментарии(0)


Вы можете оставить комментарии.

Читайте также


Одна таблетка от всех болезней

Одна таблетка от всех болезней

Василий Власов

Взаимозаменяемость лекарств связана с патриотическими идеями лекарственной независимости

0
2341
Место в мозгу, где прячется страх

Место в мозгу, где прячется страх

Игорь Лалаянц

Обнаружены группы нейронов, которые регулируют наши самые сильные эмоции

0
1325
Как заставить прозреть иммунитет

Как заставить прозреть иммунитет

Игорь Лалаянц

Стимуляторы нервного развития – еще одно направление в онкотерапии

0
479
"Спящие" проснулись?

"Спящие" проснулись?

Олег Лурье

Как уничтожают российскую фармацевтику

0
3466

Другие новости

Загрузка...
24smi.org