Рентген указал на слабое место желудочной бактерии
Сделанное в Национальной ускорительной лаборатории SLAC (США) открытие, отчёт о котором появился в журнале Nature, стало кульминацией пяти лет исследований, посвящённых желудочной бактерии Helicobacter pylori). Последняя, для справки, настолько устойчива, что может совершенно спокойно процветать в сильнокислой среде желудка.
Считается, что по крайней мере половина населения Земли — носители микроорганизма, а сотни миллионов могут поблагодарить паразита за серьёзные проблемы со здоровьем. Существующая терапия далека от эффективности и заключается в соблюдении сложного режима приёма антацидов и антибиотиков.
| Структура мембранного канала, пропускающего мочевину, была успешно решена после пяти лет кропотливого труда. (Здесь и далее иллюстрации Nature.) |
Авторы работы старались обнаружить средство, которое позволило бы сломать механизм, обеспечивающий защиту микроорганизма от желудочной кислоты. Их пристальное внимание привлекли микроскопические каналы, используемые H. pylori для захвата из желудочного сока мочевины, которая затем разлагается до аммиака, нейтрализующего желудочную кислоту. Очевидно, что блокирование этих каналов разрушило бы весь защитный механизм бактерии и обеспечило создание эффективного терапевтического средства.
Как и следовало ожидать, определение структуры протеина, образующего канал, оказалось нелёгкой задачей. Мембранные протеины труднее всего поддаются кристаллизации, в то время как без кристалла в рентгеновскую кристаллографию — основной метод для решения структур белковых молекул — нечего и соваться.
| 3D-структура белка, решённая в SLAC. |
Немного грустно, что сотрудники SLAC не стали ничего изобретать, а подошли к решению задачи «в лоб». Для этого они вырастили и тщательно отобрали более 100 кристаллов, качество любого из которых было просто ужасно. Учёные обработали огромное количество данных, полученных при анализе структур всех кристаллов, а затем собрали полную 3D-структуру белка на манер мозаики, отфильтровывая не заслуживающие доверия результаты.
Так или иначе, структура белка, образующего канал, полностью решена, и теперь можно переходить к самой интересной части — созданию специфического препарата, блокирующего работу канала. Учитывая накопленный опыт в области медицинской химии, можно с уверенностью утверждать, что беззаботные дни бактерии Helicobacter pylori сочтены.
Подготовлено по материалам Национальной ускорительной лаборатории SLAC.
