Раскрыт секрет устойчивости к антибиотикам

Ученые из Университета Лидса решили 25-летний вопрос о том, как семейство белков позволяет бактериям противостоять действию определенных антибиотиков.

Белки семейства ABC-F являются основным источником устойчивости к антибиотикам у «супербактерий», таких как Staphylococcus aureus, включая MRSA.

Результаты, опубликованные в журнале mBio Американского общества микробиологии, предоставляют первые прямые доказательства того, как это семейство белков «защищает» бактериальную рибосому — клеточную машину для синтеза белков — от блокировки антибиотиками.

Обычно рибосома является идеальной мишенью для антибиотиков, так как живые бактерии не могут расти без нее. Но когда бактерии производят белки ABC-F, многие антибиотики перестают работать.

До сих пор велись споры о точном механизме работы этих белков. Ученые разделились в поддержке двух идей:

• Белки действуют как насосы, удаляющие антибиотики из бактериальных клеток.
• Белки взаимодействуют с рибосомами бактерий, предотвращая их блокировку антибиотиками.

Фундаментальное исследование такого типа дает лучшее понимание молекулярной основы устойчивости к антибиотикам и может предоставить ценную информацию для будущего дизайна антибиотиков, обходящих эту устойчивость.

Доктор Лиам Шарки, проводивший исследование, сказал: «Эти данные предоставляют первые прямые доказательства того, что эти белки напрямую защищают рибосому... Наши результаты предполагают, что белки работают, удаляя антибиотики, когда те связываются с целевой рибосомой. Это похоже на то, как белки-вышибалы в ночном клубе рибосомы выкидывают антибиотики, которые пытаются проникнуть внутрь и устроить проблемы».

Этот спор не был разрешен ранее из-за технических сложностей, а внимание ученых было в основном сосредоточено на идее, что эти белки работают как насосы.

Исследование финансировалось Советом по биотехнологическим и биологическим исследованиям (BBSRC). Понимание молекулярной основы устойчивости к антибиотикам является ключевым направлением работы Центра структурной молекулярной биологии Астбери в Университете Лидса.

Недавние инвестиции в размере 17 миллионов фунтов стерлингов в одни из лучших в мире установки для ядерного магнитного резонанса (NMR) и электронной микроскопии позволят ученым оставаться на переднем крае исследований сложных белков.

Университет Лидса сыграл ключевую роль в становлении структурной биологии как научной дисциплины благодаря разработке рентгеновской кристаллографии Нобелевскими лауреатами Уильямом и Лоуренсом Брэггами в 1912-1913 гг.