Ученым удалось расшифровать химическую структуру нового антибиотика, а также выяснить особенности его биологических свойств.
Сотрудники института X-BIO (входит в ТюмГУ) Алексей и Анастасия Васильченко совместно с коллегами из Института биоорганической химии РАН и НИИ по поиску новых антибиотиков имени Гаузе открыли эмерицелипсин А – соединение, которое обладает антибактериальным, антифунгальным и противоопухолевым действием. Соответствующая статья опубликована в журнале Molecules.
По мнению ВОЗ, проблема устойчивости к антибиотикам является одной из главных в сфере здравоохранения. На это указывает и статистика: количество смертей от бактериальных инфекций, согласно исследованию, которое опубликовано в The Lancet Infectious Diseases, растет с 2007 года.
По мнению ученых, перспективными кандидатами на роль поставщиков антибиотиков нового поколения являются мицелиальные грибы, которые растут в экстремальных местах обитания.
В процессе адаптации к экстремальным условиям они синтезируют ряд веществ, среди которых есть и пептаиболы – антибиотики пептидной природы. Последние, в силу своей химической структуры, подавляют патогенные штаммы микроорганизмов, устойчивых к другим антибиотикам.
Особый интерес представляют представители рода Emericellopsis, которые продуцируют широкий спектр пептидных антибиотиков. И, что важно, часть из них уже используется в клинической практике.
В нынешней работе исследовательская группа обратила внимание на Emericellopsis alkaline, который синтезирует новый пептаибол, названный авторами статьи эмерицелипсином А.
Сообщается, что эмерицелипсин А представляет собой небольшой полипептид с молекулярной массой 1 кДа, состоящий из семи аминокислот. Стоит заметить, что только два из них, аланин и изолейцин, являются рибосомально-кодированными: остальные семь являются нестандартными, то есть структурная информация о них не заложена в ДНК организма.
В структуре вещества можно найти и жирные кислоты, которые также обусловливают его уникальные физико-химические свойства.
Что касается биологических свойств, то эмерицелипсин А оказался эффективен в отношении грамположительных и, в меньшей степени, грамотрицательных бактерий. Похожие результаты показал ванкомицин, который сегодня принято называть «антибиотиком последней надежды».
Механизм действия эмерицелипсина А, как отмечают авторы, связан с повреждением клеточной стенки, что ведет к летальному исходу.
Однако емерицелипсин А показал антимикробные свойства не только относительно бактерий, но и возбудителей грибковых инфекций. Антибиотик подавляет рост грибов рода Candida и Aspergillus, возбудителей кандидоза (вызывает молочницу) и аспергиллеза соответственно.
Также сообщается, что эмерицелипсин А, подобно другим представителям класса пептаиболов, проявляет токсичность в отношении опухолевых клеток. Соответствующие результаты были получены на клеточных линиях Hep G2 и HeLa. Как отмечают авторы, он в 40 раз менее токсичен для здоровых клеток, чем доксорубицин – антибиотик, который широко используется в химиотерапии.
