Киназы бактерий — новая мишень для антибиотиков

Учёные создали масштабный атлас бактериальных киназ — ферментов, критически важных для роста, метаболизма и передачи сигналов в клетках. Этот ресурс открывает новые возможности для разработки антимикробных препаратов, нацеленных на эти ферменты, что может помочь в борьбе с устойчивостью к антибиотикам.

Ключевые ферменты

Исследователи из Университета Джорджии сфокусировались на серин-треониновых киназах — регуляторах роста клеток и патогенности у множества бактерий. Эти ферменты фосфорилируют аминокислоты серин и треонин в белковых цепях, используя энергию АТФ, и тем самым регулируют функции белков.

Масштаб исследования

Команда проанализировала серин-треониновые киназы почти в 26 000 штаммах бактерий, классифицировав более 300 000 последовательностей из базы данных RefSeq Национального центра биотехнологической информации (NCBI). Количество этих киназ в бактериальных геномах варьируется от 1 у Escherichia coli до более 60 у некоторых видов актинобактерий.

Классификация и потенциал

Ферменты были разделены на 35 канонических и 7 псевдокиназных семейств на основе эволюционных паттернов в каталитическом домене. Атлас выявил ключевые отличия бактериальных киназ от их эукариотических аналогов, например, наличие остатка аргинина в регуляторной спирали C, что может стать мишенью для лекарств.

Перспективы для медицины

• Новые антибиотики: Ингибирование бактериальных серин-треониновых киназ — перспективный путь для создания препаратов, возможно, широкого спектра действия.
• Борьба с туберкулёзом: Биохимические скрининги уже указывают, что подавление активности этих киназ может помочь в контроле Mycobacterium tuberculosis.
• Преодоление резистентности: Такой подход может позволить обойти механизмы устойчивости к существующим антибиотикам.

Как отмечает ведущий автор исследования доктор Брейди О’Бойл, «более глубокое понимание того, чем бактериальные серин-треониновые киназы отличаются от эукариотических […] критически важно для продвижения в открытии и разработке новых антибиотических терапий».