Обнаружена уязвимость бактериального фермента для борьбы с устойчивостью к антибиотикам

Исследователи выявили ранее неизвестные "горячие точки" на поверхности критически важного бактериального фермента MraY, что может помочь в разработке новых антибиотиков.

Учёные из Университета Хоккайдо (Япония), Университета Дьюка (США) и Католического университета Кореи идентифицировали ключевые участки фермента MraY, которые можно атаковать новыми препаратами для подавления распространения бактериальных инфекций. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.

Фермент MraY участвует в формировании бактериальной клеточной стенки — важнейшего компонента всех бактерий. Пять типов природных соединений обладают ингибирующей активностью против MraY, но молекулярные детали их взаимодействия с ферментом оставались неясными, что тормозило разработку лекарств.

Чтобы изучить эти взаимодействия, команда проанализировала кристаллические структуры трёх типов нуклеозидных ингибиторов MraY:

• липозидомицин/капразамицин,
• капурамицин,
• муреидомицин.

Каждый тип ингибитора имеет уникальную химическую структуру и механизм ингибирования. Используя метод рентгеновской кристаллографии, учёные выяснили, как ингибиторы связываются и взаимодействуют с MraY.

Анализ структур показал ранее неизвестные участки на поверхности MraY, с которыми связываются ингибиторы. Все три типа нуклеозидных ингибиторов связываются с одним регионом — "уридиновым карманом" — сходным образом. Однако каждый из них формирует различные взаимодействия как минимум с двумя другими сайтами связывания на MraY.

Эти сайты связывания и "карман" могут стать мишенями для новых антибиотиков, действующих подобно изученным ингибиторам. Знание о том, как соединения связываются и взаимодействуют с MraY, позволит разработать ингибитор, нацеленный на новую комбинацию сайтов связывания, с улучшенными фармакологическими свойствами и терапевтическим потенциалом.