Ученые из центра Джона Иннеса (John Innes Centre) в Норвиче под руководством профессора Тони Максвелла (Tony Maxwell), похоже, обнаружили новый метод борьбы с бактериальными инфекциями. В его основу лег механизм взаимодействия молекул антибиотика с ферментами бактерий, ставших причиной заболевания. Ученые надеются, что их разработки позволят в недалеком будущем создать новые мощные антибактериальные препараты. К тому же, уверены исследователи, развить устойчивость к таким суперантибиотикам бактериям будет намного сложнее.
Молекулы антибиотика могут проникать в «карманы» на поверхности бактериального фермента ДНК-гиразы и инактивировать его. А подавление активности этого фермента, отвечающего за раскручивание спиралей ДНК перед началом их репликации, смертельно для бактериальных клеток. Практически, «научившись отключать ДНК-гиразу, вы получите потенциально новый лекарственный препарат», говорит Максвелл.
Молекула «подопытного» антибиотика из группы имеет две разных «головы», которые проникают в отдельные «карманы» ДНК-гиразы. По отдельности половинки молекулы антибиотика являются довольно слабыми ингибиторами активности фермента, но когда они оказываются рядом и в комплексе с молекулой ДНК-гиразы, антибактериальная мощность антибиотика многократно возрастает. Антибиотики, которые сегодня используются для лечения людей, неспособны так делать.
Дополнительное преимущество новой технологии борьбы с бактериальными клетками в том, что шансов развить резистентность, т.е. устойчивость к конкретному антибиотику, в этом случае у бактерий меньше, поскольку для изменения формы двух «карманов» ДНК-гиразе требуется одновременно две «правильных» мутации, а то, что это произойдет — очень маловероятно.
Одним из таких антибиотиков может стать симоциклинон D8 (SD8), являющийся продуктом жизнедеятельности почвенных бактерий. Сам симоциклинон с трудом проникает сквозь стенки бактерий, но он дает надежду на существование и других подобных молекул, которые бы могли связываться с ДНК-гиразой в области ее «карманов». Ну, добавляют ученые, или на искусственное создание антибиотиков с заданными свойствами.
A Crystal Structure of the Bifunctional Antibiotic Simocyclinone D8, Bound to DNA Gyrase — Science, Vol. 326, №5958, pp. 1415 — 1418, 4 December 2009.
Бактерия E.coli — экспериментальная жертва потенциально нового антибиотика. Фото с сайта quietplace.tumblr.com.
