Вразливе місце патогенних бактерій виявили учені (ІНФОГРАФІКА)

Ключ до розробки інноваційних антибіотиків, які спрямовані на процес деградації дефектних білків патогенних бактерій, виявили німецькі вчені з Мюнхенського технічного університету та Інституту молекулярної фізіології Макса Планка.

Очікується, що нове відкриття допоможе вирішити проблему із все зростаючою стійкістю бактерій до антибіотиків, повідомляє видання EurekAlert.

Учені встановили, що покращити антибіотики можна шляхом використання структури протеолітичного комплексу ClpX-ClpP.

Протеоліз — процес поступового розщеплення (гідролізу) білків на пептиди і амінокислоти під дією ферментів.

Протеолітичний фермент ClpP з одного боку відіграє важливу роль у метаболізмі бактерій, а з іншого — забезпечує контрольовану деградацію бракованих білків.

Але для цього йому потрібна допомога білка ClpX. У комплексі з ClpP ClpX ідентифікує білки, які слід розкласти, розкручує їх та спрямовує до своєї бочкоподібної деградаційної камери.

Новий клас потенційних антибіотиків — так звані ацилдеспіпептидні (ADEP) антибіотики — призводить до неконтрольованої деградації через ClpP без підтримки ClpX. В результаті руйнуються також життєво важливі білки — з летальними наслідками для бактерій.

Цей унікальний механізм дії має значний інноваційний потенціал у боротьбі з патогенними бактеріями. Якщо звичайні антибіотики діють за рахунок пригнічення життєво важливих процесів, то в цьому випадку антибактеріальний ефект досягається за рахунок активації цього процесу.

На додаток до деградації бракованих білків, ClpP також є вирішальним регулятором у виробництві арсеналу бактеріальних токсинів, які в першу чергу відповідають за патогенну дію багатьох мікроорганізмів. Учені вже розробили велику кількість потужних інгібіторів проти ClpP і ClpX, які припиняють виробництво бактеріальних токсинів і тому можуть більш-менш знешкоджувати їх.

Щорічно майже 700 тис. людей в Європі страждають від інфекцій, що викликаються стійкими до антибіотиків патогенами, приблизно 33 тис. з них помирають. Однак, попри цю величезну і глобально зростаючу небезпеку, за останні кілька десятиліть було розроблено та схвалено дуже мало нових антибіотиків.

Нагадаємо, нещодавно британські вчені виявили сполуку, котра знищує стійкі до антибіотиків грамнегативні бактерії, включаючи патогенну кишкову паличку.