Борьба с внутрибольничными инфекциями с помощью белково-металлического комплекса

Исследователи из Университета Нагои — профессор Ёсихито Ватанабэ, доцент Осами Сёдзи и аспирантка Тикако Сиратаки — разработали новый метод подавления роста бактерии Pseudomonas aeruginosa. Этот распространённый патоген часто вызывает заболевания у людей с ослабленным иммунитетом и обладает множественной устойчивостью к антибиотикам.

Суть метода: ингибирование роста достигнуто путём лишения бактерий возможности захватывать железо с помощью искусственного металлопротеина (белка, содержащего металл). Исследование опубликовано 7 февраля 2014 года в Angewandte Chemie International Edition.

Проблема: P. aeruginosa широко распространена в водной среде и больницах. Бактерии, как и люди, нуждаются в поглощении гемового железа для выживания. Для его захвата они выделяют белок HasA, который затем передаёт гем рецепторным белкам на поверхности клетки.

Открытие: Изучив кристаллическую структуру комплекса HasA с гемом, учёные предположили, что этот белок может связываться с синтетическими металлокомплексами, имитирующими гем. Один из таких комплексов успешно подавил рост P. aeruginosa.

Ключевое соединение: Им оказался фталоцианин — синий пигмент, используемый для окраски японских скоростных поездов и дорожных знаков. Потребовалось около четырёх лет, чтобы обнаружить его способность конкурентно связываться с белком HasA.

Механизм действия: Кристаллография показала, что комплекс HasA с фталоцианином блокирует рецепторы на поверхности бактериальной клетки. Это препятствует захвату гема и, как следствие, лишает бактерии железа, останавливая её рост.

Перспективы: Инфекции, вызываемые P. aeruginosa, могут приводить к пневмонии. Новый подход открывает возможности для лечения, основанного на ингибировании усвоения железа бактериями. Группа доцента Сёдзи, консультируясь с врачами, работает над повышением эффективности системы и её адаптацией для различных случаев.