Раскрыт механизм синтеза антибиотиков в природе

Исследователи из Канады и Франции добились важных успехов в понимании функционирования ферментов, которые играют роль в производстве природных антибиотиков и других терапевтических средств. Результаты их работы опубликованы в журнале Science.

«Многие из лекарств, которые мы используем сегодня, — это продукты земной флоры, — объясняет ведущий автор исследования, доцент кафедры биохимии Университета Макгилла Мартин Шминг. — Эта группа включает в себя соединения, полученные в микробах с помощью ферментов, называемых нерибосомными пептидсинтетазами (NRPS). NRPS синтезируют всевозможные антибиотики, которые могут убить опасные грибы и бактерии, а также соединения, помогающие нам бороться с вирусными инфекциями и раком. Например, среди этих соединений виомицин, антибиотик, используемый для лечения туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью; циклоспорин, который широко используется в качестве иммуносупрессора при трансплантации органов; знакомый всем пенициллин».

Такие ферменты производят лекарственные препараты по аналогии с конвейером. Они состоят из станций — «модулей», — на каждой из которых происходит множество процессов, позволяющих ей добавлять новый компонент строительного блока к растущему лекарству. В предыдущей работе ученые Университета Макгилла исследовали один такой модуль.

В своей новой статье ученые сообщают о первом получении 3D-структуры нерибосомной пептидсинтетазы. Для этого они использовали метод рентгеноструктурного анализа. Визуализация показала, как именно один модуль связывается с другим. Авторы работы обнаружили удивительное отсутствие синхронизации между модулями во всех точках, кроме тех, когда они должны координировать передачу промежуточного звена от одной рабочей станции к другой.

Кроме того, согласно исследователям, модули не выстраиваются в прямую линию или другую организованную структуру, они могут соединяться под большим количеством углов и практически в любых положениях, в которых нет стерических затруднений.

Полученные в ходе работы результаты могут помочь производить новые антибиотики и терапевтические средства в долгосрочной перспективе. Кроме того, синтез уже известных веществ можно будет ускорить при правильной настройке искусственной нерибосомной пептидсинтетазы.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.