Грамотрицательные бактерии имеют дополнительный мембранный слой в клеточной стенке. Этот слой особенно хорошо защищает бактерии, предотвращая попадание многих веществ внутрь клетки. Необходим новый класс антибиотиков. Международная группа исследователей при участии ученых из Университета Юстуса Либиха в Гисене (JLU) открыла новый пептид, который атакует грамотрицательные бактерии в ранее неизвестном месте действия.
«С 1960-х годов ученым не удалось разработать новый класс антибиотиков, эффективных против грамотрицательных бактерий, но теперь это стало возможным с помощью данного пептида», — сказал профессор Тилль Шеберле из Института биотехнологии насекомых при университете JLU и руководитель исследовательской группы в Немецком центре исследования инфекций (DZIF).
Исследователи используют классический подход для изучения природных веществ — скрининг. Команда профессора Кима Льюиса из Северо-Восточного университета в Бостоне, штат Массачусетс (США) протестировала экстракты бактерий-симбионтов насекомых-паразитов для проверки активности в отношении кишечной палочки. Таким образом, исследователи смогли выделить пептид, который они назвали даробактин.
Даробактин состоит из семи аминокислот и обладает отличительной структурной характеристикой — несколько аминокислот особым образом связаны в кольцо. Вещество не проявляет клеточной токсичности — обязательное условие для использования в качестве антибиотика.
«Мы уже смогли получить представление, как бактерии синтезируют эту молекулу. В настоящее время мы работаем в области исследования природных продуктов в Институте биотехнологии насекомых, чтобы увеличить производство этого вещества и создать аналоги», — сказал профессор Шаберле.
Исследователи также определили место действия даробактина. Они обнаружили, что даробактин связывается с белком BamA (фактор сборки белка внешней мембраны). В результате создание функциональной внешней мембраны нарушается, и бактерии отмирают.
«Особенно интересно отметить, что это ранее неизвестное слабое место находится на внешней стороне бактерий, где вещества могут легко добраться до него», — объясняет профессор Шеберле.
Даробактин продемонстрировал превосходный эффект как в случае инфекций дикого типа (небольничных), так и антибиотико-резистентных штаммов Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli
и Klebsiella pneumoniae. Таким образом, даробактин представляет собой очень перспективное вещество для разработки нового антибиотика. Актуальность этого вопроса также подчеркивается тем фактом, что Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) отнесла научные исследования и разработки в отношении устойчивых патогенов к высшему приоритету для здоровья человека.