Российские ученые создали платформу для быстрого поиска новых антибиотиков
Исследователи разработали технологию, позволяющую быстро анализировать взаимодействие молекул с рибосомами — главной мишенью многих антибиотиков. Платформа может ускорить создание новых антимикробных препаратов и изучение устойчивости бактерий.
Источник: Дарья Виноградова / Петербургский институт ядерной физики имени Б.П. Константинова НИЦ «Курчатовский институт». Руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Дарья Виноградова.
МОСКВА, 14 июля. /Новости науки/. Ученые разработали платформу для быстрого анализа сложных молекулярных систем, которая позволяет изучать работу рибосом — клеточных структур, отвечающих за синтез белков. Новый инструмент может значительно ускорить поиск перспективных антимикробных соединений, включая антибиотики, а также помочь в исследовании механизмов лекарственной устойчивости бактерий. Результаты работы опубликованы в International Journal of Molecular Sciences, сообщили в пресс-службе Российского научного фонда.
В основе платформы лежит метод микротермофореза, при котором движение флуоресцентно меченных молекул в тонких стеклянных капиллярах отслеживается в температурном градиенте, создаваемом инфракрасным лазером. Изменение скорости движения позволяет определить, взаимодействуют ли молекулы между собой, и оценить силу их связывания.
Исследователи разработали способ флуоресцентного мечения рибосом, не нарушающий их работу, и применили платформу для изучения первого этапа синтеза белка — формирования комплекса рибосомы с матричной РНК и факторами инициации. Эксперименты показали, что эти белки взаимно усиливают связывание друг друга с рибосомой и транспортной РНК, а также позволили уточнить функции отдельных участников процесса.
Затем платформу использовали для исследования механизмов действия ДНК-аптамеров, антимикробных пептидов и антибиотиков. Метод позволил быстро оценить взаимодействие соединений с рибосомами и силу их связывания, что делает его удобным инструментом для первичного скрининга потенциальных лекарственных препаратов.
По словам руководителя проекта Дарьи Виноградовой, разработанная технология уже готова к использованию в фармацевтической отрасли для поиска новых антимикробных соединений. В дальнейшем исследователи планируют применять платформу и для фундаментального изучения трансляции, включая исследование регуляторных элементов матричной РНК, что может быть полезно при создании мРНК-вакцин против вирусных и онкологических заболеваний.
В основе платформы лежит метод микротермофореза, при котором движение флуоресцентно меченных молекул в тонких стеклянных капиллярах отслеживается в температурном градиенте, создаваемом инфракрасным лазером. Изменение скорости движения позволяет определить, взаимодействуют ли молекулы между собой, и оценить силу их связывания.
Исследователи разработали способ флуоресцентного мечения рибосом, не нарушающий их работу, и применили платформу для изучения первого этапа синтеза белка — формирования комплекса рибосомы с матричной РНК и факторами инициации. Эксперименты показали, что эти белки взаимно усиливают связывание друг друга с рибосомой и транспортной РНК, а также позволили уточнить функции отдельных участников процесса.
Затем платформу использовали для исследования механизмов действия ДНК-аптамеров, антимикробных пептидов и антибиотиков. Метод позволил быстро оценить взаимодействие соединений с рибосомами и силу их связывания, что делает его удобным инструментом для первичного скрининга потенциальных лекарственных препаратов.
По словам руководителя проекта Дарьи Виноградовой, разработанная технология уже готова к использованию в фармацевтической отрасли для поиска новых антимикробных соединений. В дальнейшем исследователи планируют применять платформу и для фундаментального изучения трансляции, включая исследование регуляторных элементов матричной РНК, что может быть полезно при создании мРНК-вакцин против вирусных и онкологических заболеваний.
