Новый антибиотик преодолевает устойчивость бактерий
Учёные из Университета Иллинойса в Чикаго (UIC) и Гарвардского университета разработали антибиотик кресомицин, эффективно подавляющий патогенные бактерии, устойчивые ко многим распространённым препаратам. Исследование опубликовано в журнале Science.
Как бактерии становятся устойчивыми
Более половины антибиотиков подавляют рост бактерий, связываясь с их рибосомами и нарушая синтез белка. Однако многие бактерии выработали защиту, добавляя метильную группу (один атом углерода и три водорода) к своим рибосомам.
Ранее считалось, что эта группа просто физически блокирует место связывания антибиотика. Но с помощью рентгеновской кристаллографии учёные обнаружили два механизма защиты:
- Группа блокирует сайт связывания.
- Она меняет форму внутренней структуры рибосомы, дополнительно нарушая действие антибиотика.
Дизайн нового препарата
Используя данные о структуре рибосом, полученные методом рентгеновской кристаллографии, исследователи спроектировали синтетический антибиотик кресомицин.
Его молекула предорганизована — она имеет форму, оптимальную для связывания с рибосомой, что позволяет ей обходить метильную защиту. "Он просто связывается с рибосомами, и ему всё равно, есть там это метилирование или нет", — пояснил доцент UIC Юрий Поликанов.
Результаты и перспективы
В экспериментах на животных кресомицин защищал от инфекций, вызванных мультирезистентными штаммами:
- Staphylococcus aureus
- Escherichia coli
- Pseudomonas aeruginosa
Следующим шагом станет оценка эффективности и безопасности препарата для людей. Исследование демонстрирует ключевую роль структурной биологии в разработке новых антибиотиков. "Без структур мы были бы слепы в понимании того, как эти препараты связываются с модифицированными рибосомами", — отметил Поликанов.