Выявлен «выключатель» фермента RNR — новая мишень для борьбы с устойчивыми бактериями

Исследователи из Корнеллского университета обнаружили новый потенциальный путь для атаки патогенов в условиях растущей антибиотикорезистентности.

Учёные использовали источник синхротронного излучения Cornell High Energy Synchrotron Source (CHESS), чтобы раскрыть неожиданный механизм активации и инактивации в белке рибонуклеотидредуктазе (RNR).

Результаты опубликованы в статье «Convergent Allostery in Ribonucleotide Reductase» в журнале Nature Communications.

RNR превращает рибонуклеотиды (строительные блоки RNA) в дезоксирибонуклеотиды (строительные блоки DNA). Понимание «выключателя», способного деактивировать RNR, даёт возможность остановить размножение вредоносных бактерий.

«Без фермента RNR ДНК-жизнь, какой мы её знаем, не существовала бы. Если мы достаточно хорошо поймём "выключатель" RNR, мы сможем использовать это, разработав собственные способы управления им с помощью новых антибиотиков», — пояснил первый автор статьи, аспирант Уильям Томас.

Старший автор работы, профессор Нозоми Андо, отмечает, что исследование демонстрирует эволюцию в действии. Отсутствие обычного регуляторного механизма-«переключателя» может давать эволюционное преимущество изученным бактериям.

«Обычно повышенная вероятность мутаций — это проблема для бактерий. Но, возможно, в определённых обстоятельствах организму выгодно мутировать, чтобы стать устойчивым к антибиотику или другой стрессовой ситуации», — сказала Андо.

Охарактеризовать сложный белок RNR традиционными методами было трудно. Прорыв стал возможен благодаря сочетанию методов:

• малоуглового рентгеновского рассеяния (SAXS) на CHESS,
• кристаллографии,
• криоэлектронной микроскопии (cryo-EM).