В іллінойсі розкритий секрет виробництва потужних антибіотиків природними мікробами
Протягом усієї своєї історії людство тісно "спілкується" з мікроскопічними істотами. Когось з мікробів воно намагається приручити, іншого - видалити зі списку біологічних видів, у третіх випитує секрети, тісно пов`язані з питаннями життя і смерті мільйонів землян. Дослідники з університету Ілінойса в Чампейне опублікували у виданні "Nature" статтю про довгоочікуване відкриття - розгадки механізму, за допомогою якого наші сусіди з мікросвіту виробляють сильнодіючі захисні отрути в переповнених конкурентами умовах свого природного проживання.
Натуралісти з Чампейна вважають, що тепер, коли пристойною багаторічної витримки таємниця розшифрована, у фармакологів з`являться принципово нові методи підбору і тестування безлічі молекул зі схожим будовою, деякі з яких згодом стають ліками від мікробних інфекцій, часом дуже небезпечних.
Група університетських експертів сфокусувала увагу на класі органічних речовин, серед представників якого є десятки субстанцій з антибіотичні властивості. Найвідоміша з них - це низин, він же консервант Е234, який виробляється мешкають в молоці і зброджують цукру молочнокислими бактеріями. Цей натуральний антибіотик, що складається з 34-х амінокислотних залишків, ще в 1950-х роках навчилися "збирати" в промислових умовах, використовуючи чисті культури L. lactis, молоко і глюкозу. Ген, що кодує виробництво пептиду оного в живій клітині, давно знайомий фахівцям. Оскільки низин ефективно пригнічує розвиток патогенних бактерій, цей поліпептид в мізерних, але достатніх дозах додають в тверді сири, м`ясні вироби, напої, щоб продовжити їх термін виконання зобов`язань не заграючи з "хімією". Крім того, з кінця 1960-х низин застосовують як лікарський препарат в комбінаціях з іншими антибактеріальними агентами.
Піввікова заковика була в тому, що після синтезу попередника низина в клітці лактококков, з отриманим речовиною відбувається ряд перетворень. І лише в їх фіналі поліциклічний пептид знаходить антибактеріальні властивості.
Професор хімії Вілфред ван дер Донк з Чампейна порівняв пептиди, зібрані нуклеїновими кислотами живих клітин з окремих амінокислот, з спагетті, - Ці "новонароджені" молекули занадто легко змінюють форму, і тому не можуть виконувати свою функцію. В ході подальших перетворень "спагетті" міцнішають - поліпептид низин набуває характерну циклічність структури і в ньому утворюються унікальні амінокислоти з безліччю сірчаних містків.
Формуванням антибіотика з примітивного прекурсора займаються спеціальні ферменти. У разі низина таким ензимом служить дегідратази, яка відбирає у вихідного пептиду воду, тим самим надаючи молекулі тривимірну структуру. Важливу роль відіграє також глутамінова кислота, яку доставляють до місця синтезу транспортні РНК. Для візуалізації ферментативних процесів вчені використовували метод рентгеноструктурного аналізу.
Після "усушки" активні ділянки низина набувають кільцеподібної форми. Ці п`ять кілець, як повідомляють хіміки, і страшні для бактерій. Два заважають мікроби будувати клітинну стінку, ще три - дірявлять бактеріальні мембрани. Цей подвійний ефект викликає у фахівців повагу до властивостей низина, тому що він заважає мікроорганізмам формувати стійкість до дії антибіотиків.
Особливо наголошується ключова роль дегідратази в доданні натуральним антибактеріальних засобів їх затребуваних медициною властивостей.
