Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Vitacoin
  • БиоМолТекст17

Псевдоуридимицин – ингибитор РНК-полимеразы

Новый антибиотик не позволит бактериям синтезировать РНК

Дарья Спасская, N+1

Международная группа ученых под руководством Ричарда Эбрайта из Университета Ратгерса (Нью-Джерси, США) в сотрудничестве с итальянской биотехнологической компанией NAICONS выделила новый антибиотик из экстрактов почвенных микроорганизмов. Антибиотик, который назвали псевдоуридимицин, блокирует работу РНК-полимеразы, имитируя связывание с нуклеотидами – естественными субстратами фермента. Новое вещество показало свою эффективность, вылечив мышей, инфицированных бактериями, устойчивыми к другим антибиотикам. Работа с описанием исследования (Maffioli et al., Antibacterial Nucleoside-Analog Inhibitor of Bacterial RNA Polymerase) опубликована в журнале Cell.

Самые распространенные классы антибиотиков действуют в основном по двум механизмам – ингибирование синтеза бактериальной клеточной стенки (как пенициллин), или нарушение синтеза белка (как тетрациклин). Третья, пожалуй, менее обширная группа содержит вещества, так или иначе подавляющие синтез нуклеиновых кислот – ДНК и РНК. К этой группе и относится новое вещество, выделенное учеными из почвенных микроорганизмов. Оно связывается с РНК-полимеразой – белковым комплексом, который считывает информацию с ДНК и собирает из рибонуклеотидов матрицу для последующего синтеза белка. Похожим механизмом действия обладает антибиотик рифампицин.

Антибиотик был обнаружен путем проверки активности библиотеки из трех тысяч веществ, полученной в ходе предыдущей работы из актинобактерий и почвенных грибов. Исследователи целенаправленно искали препарат, который подавлял бы работу бактериальной РНК-полимеразы, но не полимеразы бактериофага SP6 – это означало бы его селективность именно против бактерий. Из всей библиотеки два препарата обладало указанной активностью, но химический анализ показал, что это одно и то же вещество. Оно представляет собой дипептид с пришитым остатком псевдоуридина, и получило название псевдоуридимицин (сокращенно ПУМ).

pseudouridimycin1.jpg
Структура псевдоуридимицина (здесь и ниже рисунки из статьи в Cell).

Ученые определили, что антибиотик препятствует включению в цепочку РНК уридинтрифосфата – одного из четырех строительных блоков, специфичного для РНК, но не ДНК. Рентгеноструктурный анализ комплекса полимеразы вместе с молекулой ПУМ показал, что антибиотик занимает место нуклеотида внутри РНК-полимеразы и связывает четыре очень консервативных аминокислотных остатка, которые есть у большинства бактерий, но которых нет в активном центре РНК-полимераз человека. Это значит, что спектр действия ПУМ очень широк, но при этом он должен быть безопасен для того, кто его принимает.

pseudouridimycin2.jpg
Псевдоуридимицин в активном центре РНК-полимеразы

Устойчивость к антибиотикам часто может появиться за счет единственной мутации, которая препятствует связыванию антибиотика с его мишенью. Однако в случае с ПУМ участок, с которым он связывается, слишком важен для бактерий, и мутации внутри него приводят к тому, что полимераза перестает работать. Конечно, это не значит, что устойчивость к нему вообще не вырабатывается – в эксперименте ученым удалось получить устойчивых бактерий, но с эффективностью на порядок ниже, чем к рифампицину.

Кроме того, помимо мутаций внутри мишени, бактерии могут справиться с антибиотиком и другими способами, например, научиться его разрушать или выкидывать из клетки, поэтому не стоит надеяться, что новый антибиотик станет панацеей. Тем не менее, пока он сработал в тесте против устойчивых к разным антибиотикам бактерий и вылечил мышей с перитонитом, вызванным заражением Streptococcus pyogenes.

Разработка новых активных веществ сейчас все чаще происходит путем рационального дизайна с использованием компьютерного моделирования. Таким образом можно получить вещество с заданными свойствами, к которому не существует природной устойчивости. Авторы работы однако, отмечают, что потенциал природных источников антибиотиков еще не исчерпан, о чем свидетельствует их находка.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru 19.06.2017


Читать статьи по темам:

антибиотики разработка препаратов Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Йогуртовые бактерии побеждают лекарственноустойчивых

Исследователи из Говардского университета сообщили, что эффективным оружием против «супер-микробов» могут служить бактерии из обычного йогурта.

читать

Супер-ванкомицин

Новый антибиотик в 25000 раз эффективнее, чем простой ванкомицин. Разработчики заявляют, что микробы только лет через 50 смогут выработать устойчивость к нему.

читать

Устойчивость к антибиотикам: поиск продолжается

Препарат PEG-2S, способный обойти множественную антибиотик-устойчивость, может совершить прорыв в создании противомикробных лекарств.

читать

Первый за полвека

Ученым из Иллинойского университета впервые за последние пятьдесят лет удалось создать соединение, которое будет служить основой для новой линии антибиотиков.

читать

Ученые нашли мощный антисептик в крови «драконов»

Биологи нашли в крови комодских варанов необычно мощный антисептик, убивающий многих опасных бактерий, в том числе и некоторых неуязвимых «супер-микробов».

читать