Ученые придумали, как использовать ‎антивитамины для создания антибиотиков

Антибиотики являются одними из важнейших открытий современной медицины и спасли миллионы жизней с момента открытия пенициллина почти 100 лет назад. Многие заболевания, вызванные бактериальными инфекциями, такие как пневмония, менингит или сепсис, успешно лечатся антибиотиками. Однако у бактерий может развиться устойчивость к антибиотикам, из-за чего врачи все чаще будут испытывать трудности с поиском эффективных методов лечения. Особенно проблематичны патогены, у которых развивается множественная лекарственная устойчивость и на которые не действуют большинство антибиотиков. Это приводит к тяжелому прогрессированию заболевания у пациентов, часто с летальным исходом. Поэтому ученые всего мира заняты поиском новых антибиотиков. Ученые описали многообещающий новый подход, включающий «антивитамины», для разработки новых классов антибиотиков. Результаты опубликованы в журнале Nature Chemical Biology.

Антивитамины — это вещества, которые подавляют биологическую функцию настоящих витаминов. Некоторые из них имеют химическую структуру, аналогичную структуре реальных витаминов, действие которых они блокируют или ограничивают. Для этого исследования команда профессора Кая Титтмана из Геттингенского центра молекулярных биологических наук при Геттингенском университете работала вместе с группой профессора Берта де Гроота из Института биофизической химии Макса Планка в Геттингене и профессором Тэджем Бегли из Техасского университета A&M (США).

Вместе они исследовали механизм действия на атомном уровне природного антивитамина витамина B1. Некоторые бактерии способны производить токсичную форму этого жизненно важного витамина B1 для уничтожения конкурирующих бактерий. Этот конкретный антивитамин имеет только один атом в дополнение к природному витамину в, казалось бы, неважном месте, и захватывающий вопрос исследования заключался в том, почему действие витамина все еще предотвращается или «отравляется».

Команда Титтманна использовала кристаллографию белков с высоким разрешением, чтобы исследовать, как антивитамин подавляет важный белок в центральном метаболизме бактерий. Исследователи обнаружили, что «танец протонов», который обычно можно наблюдать в функционирующих белках, почти полностью перестает функционировать, и белок больше не работает. «Всего лишь один дополнительный атом в антивитамине действует как песчинка в сложной зубчатой ​​системе, блокируя ее точно настроенную механику», — объясняет Титтманн. Интересно отметить, что человеческие белки относительно хорошо справляются с антивитамином и продолжают работать. Химик де Гроот и его команда использовали компьютерное моделирование, чтобы выяснить, почему это так. «Человеческие белки либо вообще не связываются с антивитамином, либо не „отравляются“», — заключает ученый.

Читать также

Посмотрите, где сейчас летит марсоход Perseverance

Астрономы увидели, как черная дыра испускает мерцающее гамма-излучение

В России доработают батискаф, который опустился на дно Марианской впадины

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
«Фабрику» железного века по производству краски нашли в Израиле: она проработала 500 лет
Наука
В Японии испытали летающие молниеотводы: дроны, которые привлекают молнии
Новости
Шимпанзе впервые попали на видео во время «вечеринки» с алкоголем
Наука
В Госдуме хотят проверять владельцев российских сайтов через Госуслуги
Новости
Физики разработали кубиты с увеличенным временем жизни для квантовых устройств
Наука
Астрономы подтвердили открытие первой «одинокой» черной дыры
Космос
Создан металл, который не теряет прочности при самых экстремальных температурах
Наука
Сколько яиц и кулича можно съесть на Пасху: врачи назвали допустимую норму
Наука
Открыт новый цвет: его невозможно увидеть в обычных условиях
Наука
OpenAI признала, что новые модели o3 и o4-mini стали «галлюцинировать»
Новости
Первый полумарафон с участием роботов-гуманоидов и людей прошел в Китае
Новости
Необычные куличи для космонавтов на орбите приготовили ученые
Космос
На спутнике Сатурна обнаружили аномалию: реки Титана не образуют дельт
Космос
Марсоход обнаружил крупные углеродные отложения на Марсе
Космос
Посмотрите на детальные 3D-модели остатков от взрывов сверхновых
Космос
Крошечные спутники НАСА наблюдали солнечную корону и солнечный ветер
Космос
Хирурги провели пересадку, при которой сердце не переставало биться
Наука
Найдены странные материалы, которые нарушают законы термодинамики
Наука
VR-приложение для снижения тревожности сделали студенты из Чечни
Наука
1 Гб за 3 секунды: китайцы представили флеш-память, которая быстрее оперативки
Новости