Ученые раскрыли структуру защищающего бактерии от стресса фермента
Исследователи обнаружили несколько участков фермента RelSeq, которые можно использовать как мишени для новых лекарств. Блокировка этого белка потенциально сделает болезнетворные бактерии более уязвимыми.
Источник: Светлана Корбан (первый автор работы) за микроскопом смотрит планшеты с кристаллами. Рядом напечатанный на 3D-принтере макет полученной структуры комплекса RelSeq-pppGpp. Источник: Дарья Виноградова / Петербургский институт ядерной физики имени Б.П. Конст
МОСКВА, 1 августа. /Новости науки/. Российские ученые раскрыли структуру фермента, помогающего бактериям переживать стресс. Результаты исследования опубликованы в International Journal of Molecular Sciences, сообщила пресс-служба Российского научного фонда.
Полученные данные могут помочь создать препараты, которые будут подавлять защитную реакцию бактерий на нехватку питательных веществ, повышение температуры и действие антибиотиков. При этом исследованный фермент RelSeq не имеет близких аналогов у человека, поэтому считается перспективной и потенциально безопасной мишенью для лекарств.
«Важно подчеркнуть, что фермент RelSeq не имеет близких аналогов у человека, что делает его перспективной мишенью для разработки лекарственных средств», — рассказала руководитель проекта, научный сотрудник Петербургского института ядерной физики имени Б. П. Константинова НИЦ «Курчатовский институт» Дарья Виноградова.
Фермент RelSeq управляет образованием и разрушением молекул (p)ppGpp, которые выполняют в бактериальной клетке роль сигнала тревоги. При неблагоприятных условиях количество этих молекул резко увеличивается. В результате бактерия замедляет рост, перестраивает обмен веществ и переходит в режим экономии ресурсов, позволяющий ей пережить стресс.
Специалисты выделили RelSeq из бактерии-стрептококка, вырастили кристаллы комплекса фермента с сигнальной молекулой pppGpp и впервые определили его трехмерную структуру. Оказалось, что pppGpp связывается сразу с несколькими участками RelSeq, в том числе отвечающими за синтез и разрушение сигнальных молекул.
Компьютерное моделирование также показало, что разные части фермента способны смещаться друг относительно друга. Исследователи определили наиболее предпочтительные места связывания pppGpp. В дальнейшем эти участки можно будет использовать как точки воздействия препаратов, нарушающих работу RelSeq и снижающих устойчивость бактерий к стрессу.
Ученые планируют изучить структуру фермента в комплексах с другими сигнальными молекулами, а затем с помощью компьютерного моделирования подобрать вещества, способные блокировать его активность. В исследовании участвовали специалисты Петербургского института ядерной физики НИЦ «Курчатовский институт» и Санкт-Петербургского государственного университета.
Полученные данные могут помочь создать препараты, которые будут подавлять защитную реакцию бактерий на нехватку питательных веществ, повышение температуры и действие антибиотиков. При этом исследованный фермент RelSeq не имеет близких аналогов у человека, поэтому считается перспективной и потенциально безопасной мишенью для лекарств.
«Важно подчеркнуть, что фермент RelSeq не имеет близких аналогов у человека, что делает его перспективной мишенью для разработки лекарственных средств», — рассказала руководитель проекта, научный сотрудник Петербургского института ядерной физики имени Б. П. Константинова НИЦ «Курчатовский институт» Дарья Виноградова.
Фермент RelSeq управляет образованием и разрушением молекул (p)ppGpp, которые выполняют в бактериальной клетке роль сигнала тревоги. При неблагоприятных условиях количество этих молекул резко увеличивается. В результате бактерия замедляет рост, перестраивает обмен веществ и переходит в режим экономии ресурсов, позволяющий ей пережить стресс.
Специалисты выделили RelSeq из бактерии-стрептококка, вырастили кристаллы комплекса фермента с сигнальной молекулой pppGpp и впервые определили его трехмерную структуру. Оказалось, что pppGpp связывается сразу с несколькими участками RelSeq, в том числе отвечающими за синтез и разрушение сигнальных молекул.
Компьютерное моделирование также показало, что разные части фермента способны смещаться друг относительно друга. Исследователи определили наиболее предпочтительные места связывания pppGpp. В дальнейшем эти участки можно будет использовать как точки воздействия препаратов, нарушающих работу RelSeq и снижающих устойчивость бактерий к стрессу.
Ученые планируют изучить структуру фермента в комплексах с другими сигнальными молекулами, а затем с помощью компьютерного моделирования подобрать вещества, способные блокировать его активность. В исследовании участвовали специалисты Петербургского института ядерной физики НИЦ «Курчатовский институт» и Санкт-Петербургского государственного университета.
