Исследователи продвинулись в понимании того, как в природе вырабатывается мощное антибиотическое вещество.
Открытие раскрывает давнюю тайну и открывает новые пути исследования тысяч подобных молекул, многие из которых могут оказаться полезными в медицине.
Результаты опубликованы в издании Nature.
Ученые сосредоточились на классе веществ, который включает множество с антибиотическими свойствами. Наиболее известным является низин, естественный продукт в молоке, которые может быть синтезирован в лаборатории и добавляется в пищу в качестве консерванта. С конца 1960-х низин используется для борьбы с пищевыми патогенами.
Исследователи давно секвенировали ген низина и даже могут собрать цепочку аминокислот (пептид), кодированных этим геном. Однако пептид подвергается ряду модификаций в клетке после выработки, и эти изменения придают ему конечную форму и функцию. В течение 25 лет ученые пытались понять, как происходят данные изменения.
«Пептиды немного похожи на спагетти. Они слишком гибкие, чтобы выполнять свою функцию», сообщил профессор химии Вилфред ван дер Донк из университета Иллинойса, возглавивший исследование совместно с профессором биохимии Сатишем Нэйром. „А потому природа сделала пептид циклическим“.
За это отвечают специальные ферменты. В случае с низином фермент дегидратаза удаляет воду, что способствует преобразованию антибиотику в заключительную трехмерную форму. Это первый шаг в преобразовании похожего на спагетти пептида в пятикольцевидную структуру.
Кольца важны для антибиотической функции низина. Два из них нарушают создание стенок бактериальных клеток, в то время как другие три пробивают отверстия в бактериальных мембранах, благодаря чему микробам намного сложнее развить резистентность к антибиотикам.
