Ученые расшифровали неизвестный до сих пор лекарственный механизм действия трихогина
Ученые из Института химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского СО РАН расшифровали неизвестный до сих пор лекарственный механизм действия трихогина, одного из антимикробных пептидов — веществ, в настоящее время активно исследующихся в качестве основы для антибиотиков нового поколения, пишет copah.info.
Как известно, одна из проблем обычных антибиотиков, которые сейчас применяются – привыкание к ним бактерий. Появляются все новые и новые штаммы, резистентные практически ко всем видам вышеозначенных лекарственных средств – немногие выжившие болезнетворные организмы вырабатывают иммунитет и, размножаясь, передают его дальше своим следующим поколениям.
«Тут есть несколько способов дальнейшей работы, — комментирует Николай Исаев, младший научный сотрудник ИХКГ СО РАН, кандидат физико-математических наук. – Можно находить новые и новые антибиотики, которые будут прекращать жизненно важные процессы в бактериях, встраиваясь, например, в какой-нибудь необходимый для их существования протеин и не давая ему функционировать. Однако надо понимать, что этот протеин может мутировать, и нужно будет искать другие блокираторы. Сейчас такие работы ведутся, на них уходят большие средства, но новые антибиотики разрабатываются с затратами все большего количества сил. Есть и альтернативный способ – найти кардинально другие методы влияния на бактерию. Например, использовать антимикробные пептиды — вещества, которые могут прекратить жизнедеятельность болезнетворных штаммов на качественно ином уровне».
Ученые ИХКГ СО РАН исследовали пептид трихогин. Используя метод электронно-парамагнитного резонанса, исследователи провели ряд экспериментов, и выяснили, что при низкой концентрации трихогин имеет планарную ориентацию, то есть лежит параллельно мембране. При высокой он встает в трансмембранное положение, которое, видимо, и есть активное. «Кроме того, мы обнаружили, что на кончике, которым пептид заглубляется в мембрану, у него есть такой же сосед. И, наконец, мы увидели, что вся эта конструкция крутится», — рассказывает Николай Исаев. – «Исходя из наших экспериментов, мы впервые смогли предложить динамическую модель вращающегося димера. В обычном случае заряженные ионы не могут пройти через мембрану, которая неполярна, их просто выталкивает, но в нашем комплексе есть полярные аминокислоты. Так же димер крутится, расталкивая ближайшие липиды, и фактически работает как ионный насос Архимеда или как сверло, что нарушает мембранную целостность, и бактерия погибает».
Этот фундаментальный результат, по словам ученых, необходим, чтобы в будущем можно было полноценно использовать антибиотик.
Ученые из Института химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского СО РАН расшифровали неизвестный до сих пор лекарственный механизм действия трихогина, одного из антимикробных пептидов — веществ, в настоящее время активно исследующихся в качестве основы для антибиотиков нового поколения, пишет copah.info.
Как известно, одна из проблем обычных антибиотиков, которые сейчас применяются – привыкание к ним бактерий. Появляются все новые и новые штаммы, резистентные практически ко всем видам вышеозначенных лекарственных средств – немногие выжившие болезнетворные организмы вырабатывают иммунитет и, размножаясь, передают его дальше своим следующим поколениям.
«Тут есть несколько способов дальнейшей работы, — комментирует Николай Исаев, младший научный сотрудник ИХКГ СО РАН, кандидат физико-математических наук. – Можно находить новые и новые антибиотики, которые будут прекращать жизненно важные процессы в бактериях, встраиваясь, например, в какой-нибудь необходимый для их существования протеин и не давая ему функционировать. Однако надо понимать, что этот протеин может мутировать, и нужно будет искать другие блокираторы. Сейчас такие работы ведутся, на них уходят большие средства, но новые антибиотики разрабатываются с затратами все большего количества сил. Есть и альтернативный способ – найти кардинально другие методы влияния на бактерию. Например, использовать антимикробные пептиды — вещества, которые могут прекратить жизнедеятельность болезнетворных штаммов на качественно ином уровне».
Ученые ИХКГ СО РАН исследовали пептид трихогин. Используя метод электронно-парамагнитного резонанса, исследователи провели ряд экспериментов, и выяснили, что при низкой концентрации трихогин имеет планарную ориентацию, то есть лежит параллельно мембране. При высокой он встает в трансмембранное положение, которое, видимо, и есть активное. «Кроме того, мы обнаружили, что на кончике, которым пептид заглубляется в мембрану, у него есть такой же сосед. И, наконец, мы увидели, что вся эта конструкция крутится», — рассказывает Николай Исаев. – «Исходя из наших экспериментов, мы впервые смогли предложить динамическую модель вращающегося димера. В обычном случае заряженные ионы не могут пройти через мембрану, которая неполярна, их просто выталкивает, но в нашем комплексе есть полярные аминокислоты. Так же димер крутится, расталкивая ближайшие липиды, и фактически работает как ионный насос Архимеда или как сверло, что нарушает мембранную целостность, и бактерия погибает».
Этот фундаментальный результат, по словам ученых, необходим, чтобы в будущем можно было полноценно использовать антибиотик.
