Американские ученые разработали новый антибиотик, который может быть эффективен против резистентных бактерий, — ибоксамицин. Действие этого антибиотика направлено на рибосомы бактериальных клеток. Статья опубликовано в журнале Nature.
Проблема устойчивости бактерий к антибиотикам особенно актуальна в последнее время. Поэтому ученые разрабатывают новые антибактериальные средства и исследуют, как возникает резистентность. Ранее ученые из Иллинойсского университета в Чикаго создали методику визуализации рибосом антибиотикорезистентных бактерий. Им удалось обнаружить особенность таких рибосом, которая приводит к потере способности связываться с антибиотиками. Дело в том, что участок нуклеотидной последовательности в резистентной рибосоме, в котором должно происходить связывание с лекарственными средствами, подвергается химической модификации — метилированию.
В новом исследовании американские ученые рассматривали ибоксамицин. Он относится к новому классу антибиотиков и является оксепанопролинамидом синтетического происхождения. Чтобы исследовать механизм действия ибоксамицина, ученые использовали свою методику визуализации бактериальных рибосом. Для этого они кристаллизовали раствор, в котором содержались рибосомы и ибоксамицин, и заморозили кристаллы. С помощью рентгеновского излучения они определили кристаллическую решетку: посредством дифракции излучение отражалось от атомов в узлах решетки. На основе полученных данных ученые составили карты электронной плотности комплекса рибосомы — ибоксамицин и визуализировали их взаимодействия. Как оказалось, ибоксамицин связывается с резистентными рибосомами так же, как и обычно. Однако его присоединение провоцирует возникновение серьезных структурных перестроек, благодаря чему метилирование нуклеотидов в сайте связывания больше не является проблемой.
«Мы заметили, что наиболее распространенный механизм возникновения резистентности, в ходе которого происходит метилирование рибосомы, не работает против этого соединения. Он все равно связывается с метилированной рибосомой и обходит этот тип резистентности. Мы также заметили, что из-за ибоксамицина метилированный нуклеотид, расположенный прямо в сердце рибосомы, в сайте связывания с лекарственными средствами, смещается в сторону. Благодаря этому и ибоксамицин, и метилированный нуклеотид просто сосуществуют рядом, — рассказал Юрий Поликанов, один из авторов статьи. — Это показывает, что мать-природа гораздо умнее нас. Рациональный дизайн лекарств имеет право существовать, но нельзя забывать о том, как важен простой метод проб и ошибок. Ни спектр активности ибоксамицина, ни возможность его применения против резистентных бактерий не могли быть предсказаны на основе имеющихся знаний».
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
