Новый способ борьбы с грибковыми инфекциями
Микробиолог Флорестин Маркс-Ладурнер работает над новым, более натуральным противогрибковым соединением на основе белков, происходящих из плесневых грибов.
Грибковые инфекции могут иметь серьёзные последствия. В сельском хозяйстве фунгициды дороги и потенциально опасны для окружающей среды. В медицине существующие препараты (антимикотики) часто имеют тяжёлые побочные эффекты и способствуют развитию резистентности.
Исследовательская группа Флорестин Маркс-Ладурнер из Медицинского университета Инсбрука проводит фундаментальные исследования в рамках международного проекта "The gamma-core motif of antifungal proteins from Ascomycetes" (2017-2022) при финансировании Австрийского научного фонда FWF. Учёные возлагают надежды на естественно продуцируемые белки, которые также можно найти в самих грибковых организмах, например, в плесени Penicillium chrysogenum.
Неиссякаемый источник активных веществ
В грибах антифунгальные белки играют роль в образовании спор. Для Penicillium исследователи уже смогли установить доказательство этого факта.
Сложные структурные элементы в белках
Исследователи сосредоточились на определённых структурных элементах белков, известных как γ-core мотив (гамма-кор мотив). Было продемонстрировано, что эти γ-core мотивы из антифунгальных белков уже сами по себе обладают желаемым эффектом.
С помощью партнёров были произведены различные пептиды, состоящие только из белковых участков γ-core мотива. Эксперименты показали, что желаемый эффект зависит не от расположения аминокислот, а от других факторов: замена определённых аминокислот на другие, которые делают короткий мотив более растворимым в воде и придают ему положительный заряд, может резко усилить противогрибковую активность.
Критерии для отбора активных веществ
Прежде чем эти варианты белков или пептидов попадут в практику, необходимо протестировать множество их свойств: термическая стабильность, взаимодействие с другими веществами, поведение в процессах метаболической деградации, а также воздействие на клетки организма высших организмов.
"Существует множество критериев, ограничивающих выбор активного вещества", — отмечает Маркс-Ладурнер. — "Но нам удалось продемонстрировать как увеличение противогрибковой эффективности, так и высокую стабильность и термоустойчивость по крайней мере для одного из белков с модифицированным γ-core мотивом".
В будущем успешные кандидаты могут быть использованы в качестве средств защиты растений или кожных продуктов с антимикотическим эффектом. Для использования в форме лекарств внутри человеческого организма потребуются дальнейшие обширные исследования.
Также существуют варианты в сельском хозяйстве: "Возможно, удастся модифицировать генетический материал культурных растений так, чтобы они сами производили антифунгальный белок — и, таким образом, собственное средство защиты растений. На данный момент нет ответа на вопрос, будет ли это действительно осуществимо".