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
Посмотрите, как быстро робот-гуманоид управляется с домашними задачами
Новости
Ядро атома впервые возбудили лазером: это открывает сверхточные измерения времени
Наука
Чек-лист: как обеспечить информационную безопасность маркетплейса
Мнения
Экспериментальный лазер передал данные с зонда «Психея» на расстоянии 226 млн километров
Космос
Посмотрите на самое близкое фото обломка ракеты в космосе
Космос
Ученые нашли следы древних ритуалов майя на благословение
Наука
В Китае появились батареи со сверхбыстрой зарядкой для электрокаров: запас хода составляет 1000 км
Новости
Найдены скрытые «дорожки для мертвых»: их обнаружили с помощью лидара
Наука
Беспилотные грузовики Evocargo начинают работу во «Внуково» в рамках эксперимента
Новости
«Человеческие нейронные сети потребляют около 20 Вт, а искусственные — сотни ватт»
Технологии
Ученые считают, что недалеко от Земли есть «живая» планета
Новости
Китай готов к автономным летающим такси: когда будут первые полеты
Новости
Посмотрите на сотни черных «пауков», которые заполонили Марс весной
Космос
Где похоронен Платон: ученые наконец-то нашли ответ
Наука
Почему мужчины умирают в России на 10 лет раньше женщин: в Минздраве назвали причину
Новости
Крошечный и тонкий экран отслеживает активность мозга во время операции
Новости
Российские школьники создают автономную систему для борьбы с браконьерами
Новости
Телескоп НАСА наблюдал сверхновую, которая противоречит современным теориям
Космос
Данные передали со скоростью 25 Мбит/с на расстоянии в 226 000 000 км
Космос
Мертвая звезда осветила мощной вспышкой соседнюю галактику
Космос