Новость

Ученые исследовали соединение, которое может стать основой перспективных антибиотиков

Устойчивость к антибиотикам является одной из наиболее серьезных 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, все больше инфекций — например, пневмонию, туберкулез, заражение крови, заболевания пищевого происхождения — становится труднее, а иногда и невозможно вылечить из-за снижения эффективности антибиотиков.

Большинство известных антибиотиков действуют по трем механизмам: нарушение синтеза клеточной стенки, нуклеиновых кислот или белка. Более половины известных антибиотиков нарушают синтез белка рибосомами. Биохимики и специалисты в области медицинской химии пытаются обнаружить 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 ученые предполагали, что их антибиотическое воздействие вызвано воздействием на ДНК бактерий. Российские биохимики и зарубежные коллеги 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 с человеческой рибосом, и если может быть антибиотиком, то потенциально опасным для человека. Ученые полагают, что модификацией тетраценомицина можно снизить его цитотоксичность.

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.

Источник: https://www.nature.com/articles/s41589-020-0578-x