Новое исследование Корнельского университета предлагает новый способ воздействия на патогены в борьбе с бактериями, устойчивыми к антибиотикам.
По мере роста устойчивости к антибиотикам поиск новых стратегий антибиотикотерапии становится обязательным. Исследователи использовали источник высокоэнергетического синхотрона Корнелла (CHESS), чтобы выявить неожиданный механизм активации и инактивации протеин-рибонуклеотидредуктазы (RNR).
Выводы были опубликованы в статье «Конвергентная аллостерия в рибонуклеотидредуктазе» в Nature Communications.
Понимание «переключателя», который может отключить RNR, дает возможные средства для отключения размножения вредных бактерий.
RNR берут рибонуклеотиды, строительные блоки РНК, и превращают их в дезоксирибонуклеотиды, строительные блоки ДНК. Во всех организмах регуляция RNR включает сложные механизмы. Без этих механизмов репликация ДНК становится подверженной ошибкам, и могут возникнуть опасные мутации.
«Без фермента RNR жизнь на основе ДНК, какой мы ее знаем, не могла бы существовать», - сказал первый автор Уильям Томас, аспирант в области химии и химической биологии. «Если мы достаточно хорошо понимаем «выключатель» RNR, мы можем воспользоваться им, разработав собственные способы его отключения с помощью новых молекул антибиотиков».
Это исследование показывает эволюцию в действии, по словам Нозоми Андо, доцента кафедры химии и старшего автора статьи. Отсутствие нормального регулирующего механизма «переключения» может обеспечить эволюционное преимущество для изученных ими бактерий.
«Обычно повышенная вероятность мутаций является проблемой для бактерий, но, возможно, при определенных обстоятельствах организму действительно выгодно мутировать и, возможно, стать устойчивым к антибиотику или другой стрессовой ситуации», - сказала она.
RNR - это белки, с которыми непросто работать или понимать, и исследователи говорят, что охарактеризовать их традиционным способом было непросто.
«Сочетание малоуглового рассеяния рентгеновских лучей с использованием CHESS, кристаллографии и криоэлектронной микроскопии сделало это исследование возможным», - сказал Андо.