Учёные раскрыли механизм коммуникации ферментов для разработки лекарств

Исследователи из Университета Бирмингема обнаружили механизм, который может помочь использовать ферменты в разработке лекарств.

В исследовании, опубликованном в Science Advances, команда интегративной структурной биологии определила механизм коммуникации между белками, составляющими сложные ферментативные системы. Эти системы производят органические молекулы — природные соединения (natural products) — с широким спектром свойств для борьбы с заболеваниями.

Эта работа — важный шаг в поиске новых подходов для борьбы с антимикробной резистентностью, для которой требуются новые биологически активные молекулы с антибактериальными, противовирусными или противораковыми свойствами.

Учёные стремятся понять сами ферментативные системы. Эти ферменты имеют модульную природу, где модули определённым образом соединяются друг с другом. Лучшее понимание их сборки позволило бы конструировать или модифицировать ферменты, создавая новые природные соединения или настраивая уже известные полезные.

Команда использовала оборудование для структурной биологии в Henry Wellcome Building for Nuclear Magnetic Resonance. Это позволило изучить динамические процессы коммуникации внутри ферментативного комплекса, которые нельзя исследовать другими методами (например, рентгеновской кристаллографией) из-за их высокой подвижности.

На примере противоракового препарата томаймицина исследователи показали, как два модуля фермента «находят» друг друга и соединяются в правильную конфигурацию.

Профессор Тереза Карломаньо, руководитель исследования, отметила: «Эти ферменты способны производить огромное разнообразие биологически активных веществ... Наша работа — ценный шаг к пониманию и потенциальному использованию этих принципов, что может помочь нам создавать полезные новые ферменты». Она добавила, что работа открывает новые возможности для исследований и является шагом к новому подходу в открытии лекарств.