Как микроорганизмы создают природные антибиотики: открытие ученых

На фоне глобальной проблемы устойчивости к антибиотикам поиск новых эффективных лекарств становится первостепенной задачей медицины.

Исследование ученых из Университета Макгилла ознаменовало важный шаг вперед в создании препаратов, которые смогут противостоять инфекциям даже в условиях растущей резистентности бактерий.

Ключом к этому открытию стала работа с молекулярными машинами природы — нерибосомными пептид синтетазами (NRPS). Эти структуры, существующие в микробах, ответственны за производство ряда важнейших для медицины соединений, включая антибиотики, противораковые препараты и иммунодепрессанты.

Исследователи Ангелос Пистофидис и Мартин Шминг при помощи уникального оборудования Canadian Light Source (CLS) в Университете Саскачевана смогли получить детализированные изображения кристаллической структуры NRPS. Этот инструмент оказался решающим в понимании сложного процесса производства антибиотиков.

NRPS являются молекулярными машинами, которые, по словам Пистофидиса, имеют огромное количество применений. Например, пептид циклоспорин, синтезируемый такими структурами, широко используется как иммунодепрессант при операциях по пересадке органов. Однако ранее ученым не удавалось точно зафиксировать ключевые этапы работы NRPS.

«С помощью CLS процесс сбора данных о сложной кристаллической структуре стал более быстрым и эффективным», — рассказывает Шминг. Чтобы добиться фиксации NRPS в критически важный момент их работы, Пистофидису понадобилось четыре года упорного труда. Сам Шминг изучает эти молекулярные машины уже 15 лет, стремясь раскрыть их механизмы с максимальной точностью.