Исследователи из России и США открыли новый механизм , с помощью которого бактерии защищаются от микроцина С — мощного антибиотика, который иногда может даже убить производящую его клетку. О своей работе авторы рассказали в журнале mBio.

Микроцин С — это пептидно-нуклеотидный антибиотик, который создается некоторыми штаммами бактерии Escherichia coli. Принцип его действия похож на троянского коня — пептидная часть соединения помогает ему проникнуть в клетку, которая при помощи своих внутренних механизмов превращает его в так называемый «преобразованный McC». Это соединение полностью блокирует биосинтез белка, воздействуя на его важнейший компонент — аспартил-тРНК-синтетазу.

Но бывают случаи, когда «троянский конь» не доходит до противника и начинает атаковать продуцирующую его клетку, что приводит к самоинтоксикации. Чтобы выжить, такой клетке необходимо найти механизм защиты от соединения, которое она сама производит. Одним из вариантов такой защиты является использование фермента, который нейтрализует преобразованный McC, проводя с ним реакцию ацетилирования.

Исследователи из Сколтеха и Института биологии гена РАН вместе с зарубежными коллегами смогли открыть новый механизм самозащиты клеток — использование гидролаз из суперсемейства гистидин-триад (HIT). Это ферменты, которые способны с помощью воды расщеплять большие молекулы на более мелкие. Используя биоинформационное ПО, исследователи смогли предсказать кластер в геноме бактерии Hyalangium minutum, который отвечает за создание подобных микроцину C соединений, и HIT-фосфорамидазы, которая, согласно предположению ученых, может защитить от действия этих веществ. Подтвердить этот факт удалось с помощью экспериментов. Исследования показали, что фермент разрушает связь между «транспортной» и «боевой» частями преобразованного McC, из-за чего антибиотик теряет свою активность.

«Уже давно ученые предполагали, что HIT-гидролазы участвуют в механизмах самозащиты клеток от микроцина С. Известно, что один из ферментов этого семейства способен разрушать связь между фосфором и азотом, которая соединяет две части похожей на McC молекулы. Мы предположили, что в семействе этих ферментов может быть и другой, который воздействует на мирокцин C», — резюмирует один из исследователей, аспирант Сколтеха Эльдар Ягмуров.