Российские ученые выявили фермент «молекулярная карусель» — потенциальную мишень для новых препаратов от туберкулеза
Российские исследователи описали «молекулярную карусель» — работу фермента, который помогает микобактериям туберкулеза уходить в состояние покоя и выдерживать воздействие антибиотиков и иммунной системы. По оценке ученых, это открытие может открыть путь к созданию новых противотуберкулезных препаратов.
В проекте участвовали специалисты ФИЦ «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН и Института биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН. Они выявили фермент, активный при переходе бактерий в «спячку».
Механизм его работы исследователи сравнили с «молекулярной каруселью»: копропорфирин попадает в активный центр фермента, меняет ориентацию, после чего к молекуле присоединяются четыре метильные группы — образуется тетраметиловый эфир копропорфирина. Это соединение встраивается в мембрану бактерии, повышает ее жесткость и замедляет обмен веществ.
В результате клетка переходит в энергосберегающий режим и «прячется» от действия лекарств и иммунного ответа. Эксперименты подтвердили роль фермента: штаммы с его избытком накапливали тетраметилового эфира в девять раз больше нормы и лучше выживали при атаке иммунной системы и действии антибиотиков.
Напротив, микобактерии без этого фермента хуже синтезировали защитные молекулы, что снижало их выживаемость. «Поскольку описанный фермент активен именно при переходе микобактерий в состояние покоя, он может служить мишенью для разработки препаратов от туберкулеза.
Если заблокировать его, бактерия не сможет перейти в покоящееся состояние и станет чувствительной к действию иммунной системы и антибиотиков», — сказала руководитель проекта, доктор биологических наук, заведующая лабораторией биохимии стрессов микроорганизмов ФИЦ биотехнологии РАН Маргарита Шлеева.
Авторы считают, что таргетирование этого фермента способно лишить микобактерии одного из ключевых механизмов выживания, что в перспективе может повысить эффективность лечения. Дальнейшие исследования, по их словам, будут направлены на поиск молекул-ингибиторов и оценку их действия на различных стадиях инфекции.