Ученые из России и США раскрыли секреты самого опасного оружия бактерий

МОСКВА, 17 янв – РИА Новости. Биологи выяснили, как кишечная палочка и некоторые другие микробы производят мощнейшие антибиотики из класса микроцинов, убивающие сальмонеллу, возбудителей пневмонии и многих других опасных бактерий. Их выводы были представлены в журнале Molecular Cell.

«

"Наше открытие позволит собирать не только антибиотики, но и другие белковые молекулы, способные бороться с раком и другими болезнями. Используя подобные молекулярные машины и короткие пептиды, можно собрать целый ворох новых лекарств", — пояснил Константин Северинов, профессор "Сколтеха" и университета Ратгерс (США).

В последние годы перед медиками все шире и острее становится проблема появления так называемых "супербактерий" – микробов, стойких к действию одного или нескольких антибиотиков.

Среди них есть как редкие бактерии, так и очень распространенные и опасные патогены, такие как золотистый стафилококк или пневмококк. Возникла реальная опасность того, что все антибиотики потеряют свою эффективность и медицина вернется в "темные века". Поэтому ученые сегодня начали искать антибиотики и похожие на них молекулы в самых неожиданных местах.

К примеру, в начале 2016 года китайские биологи рассказали о том, что им удалось найти новые антибиотики в желудке гусениц хлопчатниковой совки, чьи бактерии-симбионты помогают насекомому защищаться от инфекций, производя токсины, убивающие других бактерий. Аналогичные молекулы были найдены в крови опарышей, варанов и крокодилов.

Ученые, как отмечают Северинов и его коллеги, уже почти век знают, что похожие вещества, так называемые микроцины, производят многие бактерии, в том числе и обычная кишечная палочка. Они используют эти короткие белковые молекулы для "расчистки жизненного пространства" и уничтожения похожих на них микробов, не обладающих защитой от подобных токсинов.

Несмотря на массу интересных и полезных свойств, микроцины пока не проникли в медицину по одной простой причине – биологи не понимали того, как именно работает фермент McbBCD, собирающий их молекулы. Российские и зарубежные ученые нашли ответ на этот вопрос, получив точную трехмерную фотографию этого вещества при помощи ускорителя частиц.

Оказалось, что оно одновременно запускает и ускоряет сразу две цепочки реакций, необходимых для превращения коротких белковых заготовок микроцинов, не способных причинить вреда "врагам" бактерии, в "боевую" версию антибиотика.

Раскрытие механизмов работы McbBCD, по словам биологов, позволяет превратить его в своеобразный "конструктор" антибиотиков, произвольным образом меняя их структуру и создавая новые типы микроцинов и похожих на них молекул из пептидов разных типов.

Это, как надеются ученые, позволит человечеству затормозить распространение "супербактерий" и не проиграть гонку вооружений с ними. Вдобавок, эти опыты помогут создать более избирательные версии микроцинов, способные проникать в раковые клетки и замедлять их деление, что решит еще одну большую проблему современной медицины