Многофункциональный белок обеспечивает новые подходы к разработке противотуберкулезных препаратов
В докладе, опубликованном в онлайновой версии «Известий Национальной академии наук», ученые из Европейской лаборатории молекулярной биологии, расположенной в Гамбурге (Германия), раскрыли новое понимание функционирования ферментов, имеющихся у группы бактерий, в которую входит возбудитель туберкулеза – палочка Коха или, по-научному, микобактерия туберкулеза (Mycobacterium tuberculosis). Новые данные открывают новые возможности для разработки специфических лекарственных препаратов, направленных против определенных патогенов, которые, однако, не уничтожают другие, полезные для нас микроорганизмы.
Туберкулез остается одной из самых серьезных угроз человеческому здоровью в мире и одной из самых частых причин смерти ВИЧ-инфицированных пациентов. В связи с распространением гиперрезистентных штаммов палочки Коха, разработка новых методов лечения становится чрезвычайно актуальной проблемой, а поиск способов создания новых лекарственных препаратов является важнейшим шагом в этом процессе.
Работая над данным исследованием, Маттиас Вилманнс и его коллеги из Европейской лаборатории молекулярной биологии обнаружили в микобактерии туберкулеза многофункциональный фермент, который ускоряет реакции двух разных молекул (субстратов). Клеткам большинства микроорганизмов для производства двух незаменимых аминокислот – гистидина и триптофана – необходимы два специфических фермента, известных как HisA и TrpF. Однако у микобактерии туберкулеза отсутствует кодирующий ген для TrpF, поэтому две реакции катализируются при помощи одного фермента, который способен распознавать два разных субстрата и связываться с ними. Этот фермент известен как PriA.
Используя в качестве образца вариант фермента PriA, обнаруженный в микобактерии туберкулеза, ученые смогли обнаружить до сих пор неизвестный механизм бисубстратного специфического связывания, наблюдаемого в этой группе бактерий.
«Когда мы вывели трехмерную структуру фермента PriA, то обнаружили, что он обладает уникальной способностью образовывать два различных активных участка со свойствами субстрата, – говорит Вилманнс. – Он может образовывать активный участок, характерный определенной реакции, или подвергаться воздействию процесса, который мы называем «индуцированная субстратом трансформация», чтобы образовать другой активный участок».
Для подтверждения своих наблюдений Вилманнс и его коллеги изучили 20 000 низкомолекулярных соединений и выявили среди них небольшую группу, которая вызывает обе реакции, катализируемые с помощью фермента PriA, но не оказывает никакого эффекта на активность TrpF.
«Мы считаем, что эта способность микобактерии туберкулеза к бисубстратному катализу может оказаться весьма полезной для будущих разработок лекарственных препаратов, – говорит Вилманнс. – Для этого мы могли бы использовать эту реакцию, свойственную микроорганизмам, поскольку в этом случае мишенью препарата был бы только этот патоген, а не другие многочисленные бактерии, живущие в человеческом организме, большинство из которых важны для нашего здоровья».
Источник: medicaldaily.com
Перевод: Medkurs.ru
- Открыта загадочная болезнь, имитирующая психическое расстройство
- Ожирение у матерей удваивает риск аутизма у детей
- Критические белки рака и места их взаимодействия
- Причины алкоголизма и наркомании
- Почему следует есть больше скумбрии и меньше лосося?
- Преимущества для здоровья от употребления мелкой рыбы
- Молекулярные причины болезни Альцгеймера
- Масло из фритюра способствует нейродегенерации
- Клюква повышает спортивные результаты
- Скрытая опасность усталости после сна
