Исследователи из Института Медицинских Исследований Барнхама (Burnham Institute for Medical Research) Университета Юго-западного медицинского Центра в Техасе (University of Texas Southwestern Medical Center) и Университета Мэриленда (University of Maryland) показали, что жизненно важный для большинства бактерий фермент может стать мишенью в борьбе с опасными болезнетворными микроорганизмами. Кроме того, ученые обнаружили химические соединения, способные ингибировать этот фермент и подавлять рост патогенных бактерий. Полученные результаты имеют большое значение для разработки новых антибактериальных препаратов с широким спектром действия и преодоления множественной лекарственной устойчивости (полирезистентности) микроорганизмов. Об этом было сообщено в журнале Chemistry & Biology 27 августа 2009 г.
Профессор Андрей Остерман (Andrei Osterman) из отдела биоинформатики и системной биологии Института и его коллеги для решения поставленной задачи избрали в качестве мишени бактериальную никотин-мононуклеотид-аденилилтрансферазу (NadD) – фермент, жизненно необходимый для биосинтеза никотинамид-аденин-динуклеотида (NAD). NAD выполняет много ключевых функций в жизнедеятельности большинства патогенных микроорганизмов. Этот бактериальный фермент по своей структуре существенно отличается от аналогичного фермента человека.
«Бактериальная резистентность вынуждает нас применять антибиотики широкого спектра действия. Данный фермент незаменим для многих патогенов. Открыв способы его ингибирования, мы получаем новые средства в борьбе с инфекционными заболеваниями», – сказал профессор Остерман.
Согласно информации Национального Института Здоровья США (National Institutes of Health), лекарственная устойчивость возбудителей затрудняет или делает невозможным лечение вызванных ими заболеваний. В качестве примера могут послужить возбудитель туберкулеза и метициллин-резистентный Staphylococcus aureus (MRSA, золотистый стафилококк) – два патогена, представляющих наиболее серьезную угрозу здоровью современного человека.
Используя метод структурного анализа, исследователи провели скрининг более миллиона веществ для обнаружения низкомолекулярных соединений, которые могли бы избирательно ингибировать бактериальную NadD, не влияя на человеческий аналог этого фермента. Экспериментальное тестирование предположительно наиболее активных веществ против кишечной палочки (Escherichia coli) и сибиреязвенных бацилл (Bacillus anthracis) привело ученых к обнаружению небольшого количества универсальных ингибиторных хемотипов, впоследствии изученных детально. Затем с помощью метода белковой кристаллографии была обнаружена трехмерная структура фермента в комплексе с одним из ингибиторов, послужившая основой для разработки лекарственного препарата.
«Это наглядное доказательство того, что NadD – отличная мишень для антибактериальных препаратов. Полученные результаты могут быть использованы в системе биозащиты и общественного здоровья. Следующим шагом является поиск более мощных ингибиторов. У нас пока нет серебряной пули, но мы, определенно, поражаем золотую цель», – сообщил доктор Остерман.
