Ученые ИТЭБ РАН синтезировали молекулы, способные уничтожить супербактерию — Pseudomonas aeruginosa. Результаты опубликованы в Int. J. Mol. Sci. и Frontiers in Molecular Biosciences.

В настоящее время все больше ученых обращают внимание на проблему распространения бактерий, устойчивых к антибиотикам. На роль альтернативного средства борьбы с инфекциями, вызванными такими «суперпатогенами», рассматривают антимикробные пептиды — молекулы, состоящие из нескольких аминокислотных остатков. Их продуцируют разные организмы превентивно либо в ответ на инфекцию для защиты от патогенов, или синтезируют ученые в лаборатории. Известно, что устойчивость бактерий к таким соединениям развивается медленнее по сравнению с традиционными антибиотиками. К таким «неубиваемым» микробам относится и Pseudomonas aeruginosa — синегнойная палочка. Группа исследователей из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Института белка РАН и ряда других академических институтов синтезировала амилоидогенные пептиды, которые могут проявлять антимикробную активность, и предложила описание возможного механизма их действия на устойчивые к антибиотикам бактерии, в частности, синегнойную палочку. По мнению авторов статьи, полученные результаты могут лечь в основу стратегии по разработке антибактериальных препаратов нового типа.

В своем исследовании ученые основывались на гипотезе о направленном взаимодействии амилоидогенного пептида и белка-мишени Pseudomonas aeruginosa, имеющего высокую устойчивость к антибиотикам. Для эксперимента были синтезированы пептиды из последовательности рибосомного белка S1 P. aeruginosa, которые проверили исследовательские группы трех научных институтов.

На фото: авторы статьи Сергей Гришин, Станислав...

На фото: авторы статьи Сергей Гришин, Станислав Курпе, Оксана Галзицкая Фото прес-службы ИТЭБ РАН.

«В итоге среди четырех синтезированных пептидов был выбран пептид, обладающий самыми значительными антимикробными эффектами. Механизм его действия будем проверять в дальнейшем. В продолжении гипотезы о направленной коагрегации мы предложили возможную модель антимикробного действия амилоидогенных пептидов. Она объясняет антимикробные эффекты через специфическое взаимодействие пептида и белка-мишени in vivo, что в результате приводит к нарушению биологической функции бактериального рибосомного белка S1", — комментирует руководитель проекта Оксана Валериановна Галзитская, ведущий научный сотрудник Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН и заведующая Лабораторией биоинформатических и протеомных исследований ИБ РАН.

В перспективе на основе синтезированных молекул возможно создание более эффективных лекарств для борьбы с возбудителями опасных заболеваний.

Работа выполнена при поддержке РНФ.

Источник:

  1. Oxana V. Galzitskaya. Exploring Amyloidogenicity of Peptides From Ribosomal S1 Protein to Develop Novel AMPs. Front. Mol. Biosci., 2021 | https://doi.org/10.3389/fmolb.2021.705069

  2. Sergei Y Grishin, Pavel A Domnin, Sergey V Kravchenko, Viacheslav N Azev, Leila G Mustaeva, Elena Y Gorbunova, Margarita I Kobyakova, Alexey K Surin, Maria A Makarova, Stanislav R Kurpe, Roman S Fadeev, Alexey S Vasilchenko, Victoria V Firstova, Svetlana A Ermolaeva, Oxana V Galzitskaya. Is It Possible to Create Antimicrobial Peptides Based on the Amyloidogenic Sequence of Ribosomal S1 Protein of P. aeruginosa? Int J Mol Sci. 2021 Sep 10;22(18):9776. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34575940/

Материал подготовила: Наталья Быкова

Пресс-служба ИТЭБ РАН,