Ученые смоделировали внешнюю мембрану 12 видов бактерий для ускорения разработки новых лекарств против «плохих бактерий»

Недостаток прогресса в создании «новых лекарств для плохих бактерий» отчасти связан с нехваткой информации, особенно в области транслокации. Транслокация — это процесс проникновения антибиотика через внешнюю мембрану бактериальной клетки к своей цели. Например, в Escherichia coli (E. coli) канал OmpF обеспечивает путь для транслокации малых молекул, воды и ионов.

Вонпил Им, профессор Университета Лихай, эксперт в области молекулярного моделирования, использует свою платформу CHARMM-GUI для решения этой проблемы. Его команда с помощью моделирования изучила свойства бислоя 21 типа липида А из 12 видов грамотрицательных бактерий.

Ключевые объекты исследования:

• Липид А — якорный регион липополисахаридов (LPS), входящий в состав внешней мембраны грамотрицательных бактерий. Именно LPS делают мембрану малопроницаемой для антибиотиков.
• Цель — понять и сравнить свойства мембран, такие как площадь на липид, гидрофобная толщина и порядок ацильных цепей.
• Факторы — исследовано влияние различных ионов (Ca²⁺, K⁺, Na⁺) на свойства мембраны, включая коэффициенты диффузии липидов и модуль сжимаемости.

Результаты, опубликованные в Biophysical Journal, формируют основу для моделирования внешних мембран различных грамотрицательных бактерий. Все модели липида А доступны через LPS Modeler в CHARMM-GUI.

«Чем больше информации мы предоставим о свойствах внешней мембраны этих "плохих бактерий", тем быстрее исследователи смогут определить, какие соединения могут проникнуть и эффективно воздействовать на конкретную мишень», — сказал Им.

Его долгосрочная цель — чтобы фармацевтические компании могли тестировать потенциальные соединения in silico. Для ускорения разработки антибиотиков в Университете Лихай запланирован воркшоп с участием экспертов.