Амилоидогенные пептиды могут стать основой для новых антибиотиков.
Ученые ИТЭБ РАН синтезировали молекулы, способные уничтожить супербактерию – Pseudomonas aeruginosa. Результаты опубликованы в Int. J. Mol. Sci. и Frontiers in Molecular Biosciences.
В настоящее время все больше ученых обращают внимание на проблему распространения бактерий, устойчивых к антибиотикам. На роль альтернативного средства борьбы с инфекциями, вызванными такими «суперпатогенами», рассматривают антимикробные пептиды – молекулы, состоящие из нескольких аминокислотных остатков. Их продуцируют разные организмы превентивно либо в ответ на инфекцию для защиты от патогенов, или синтезируют ученые в лаборатории. Известно, что устойчивость бактерий к таким соединениям развивается медленнее по сравнению с традиционными антибиотиками. К таким «неубиваемым» микробам относится и Pseudomonas aeruginosa – синегнойная палочка. Группа исследователей из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Института белка РАН и ряда других академических институтов синтезировала амилоидогенные пептиды, которые могут проявлять антимикробную активность, и предложила описание возможного механизма их действия на устойчивые к антибиотикам бактерии, в частности, синегнойную палочку. По мнению авторов статьи, полученные результаты могут лечь в основу стратегии по разработке антибактериальных препаратов нового типа.
В своем исследовании ученые основывались на гипотезе о направленном взаимодействии амилоидогенного пептида и белка-мишени Pseudomonas aeruginosa, имеющего высокую устойчивость к антибиотикам. Для эксперимента были синтезированы пептиды из последовательности рибосомного белка S1 P. aeruginosa, которые проверили исследовательские группы трех научных институтов.
«В итоге среди четырех синтезированных пептидов был выбран пептид, обладающий самыми значительными антимикробными эффектами. Механизм его действия будем проверять в дальнейшем. В продолжении гипотезы о направленной коагрегации мы предложили возможную модель антимикробного действия амилоидогенных пептидов. Она объясняет антимикробные эффекты через специфическое взаимодействие пептида и белка-мишени in vivo, что в результате приводит к нарушению биологической функции бактериального рибосомного белка S1, – комментирует руководитель проекта Оксана Валериановна Галзитская, ведущий научный сотрудник Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН и заведующая Лабораторией биоинформатических и протеомных исследований ИБ РАН.
В перспективе на основе синтезированных молекул возможно создание более эффективных лекарств для борьбы с возбудителями опасных заболеваний.
Работа выполнена при поддержке РНФ.
Источник:
Oxana V. Galzitskaya. Exploring Amyloidogenicity of Peptides From Ribosomal S1 Protein to Develop Novel AMPs. Front. Mol. Biosci., 2021 | https://doi.org/10.3389/fmolb.2021.705069
Sergei Y Grishin, Pavel A Domnin, Sergey V Kravchenko, Viacheslav N Azev, Leila G Mustaeva, Elena Y Gorbunova, Margarita I Kobyakova, Alexey K Surin, Maria A Makarova, Stanislav R Kurpe, Roman S Fadeev, Alexey S Vasilchenko, Victoria V Firstova, Svetlana A Ermolaeva, Oxana V Galzitskaya. Is It Possible to Create Antimicrobial Peptides Based on the Amyloidogenic Sequence of Ribosomal S1 Protein of P. aeruginosa? Int J Mol Sci. 2021 Sep 10;22(18):9776. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34575940/
Материал подготовила: Наталья Быкова
Пресс-служба ИТЭБ РАН, iteb-press@yandex.ru
На фото: авторы статьи Сергей Гришин, Станислав Курпе, Оксана Галзицкая
