Российские ученые открыли новый класс антибиотиков

В исследовании российских ученых было открыто новое семейство природных антибиотиков, производимых почвенными бактериями стрептомицетами. Были выделены два основных компонента лекарства - гауземицины А и В. Они обладают активностью против грамположительных бактерий.

С помощью метода ЯМР-спектроскопии выяснена их химическая и пространственная структура. Были изучены гены, ответственные за биосинтез гауземицинов, исследован механизм работы этих лекарств. Оказалось, что они действуют на мембрану бактерий, однако точно определить мишень действия этих антибиотиков в мембране пока не удалось.

Работа выполнена учеными из МГУ, Института антибиотиков им. Гаузе и Института биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова (ИБХ РАН), Института Цитологии РАН, Сколковского института науки и технологий, ФИЦ "Биотехнология" РАН, Института органической химии имени Н.Д. Зелинского РАН, Центрального НИИ туберкулеза и Московского физико-технического института.

Один из ведущих преподавателей программы «Структурная биология» биологического факультета МГУ, руководитель лаборатории ИБХ РАН, профессор Захар Шенкарев: «Основные трудности в установлении структуры были связаны с наличием нестандартных остатков с неизвестной стереохимией. Как раз для решения этой проблемы мы и применили ЯМР-спектроскопию высокого разрешения. Задача была решена с использованием единственного на территории России ЯМР-спектрометра с резонансной частотой 800 МГц с криодатчиком повышенной чувствительности. Менее «мощные» приборы не позволили бы разобраться в сложных спектрах гауземицинов».

Коллектив исследователей также охарактеризовал кластер генов, предположительно ответственный за биосинтез гауземицинов, и исследовал механизм действия этих антибиотиков. Оказалось, что гауземицины действуют на мембрану бактерий, однако точно определить мишень действия этих антибиотиков в мембране пока не удалось. Но уже сейчас понятно, что механизм действия гауземицинов отличается от ранее описанных гликопептидов и липопептидов, а также от антибиотиков, нарушающих биосинтез клеточной стенки бактериальных клеток.

Работа опубликована в научном журнале Angewandte Chemie International Edition:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202104528

Gausemycins A,B – cyclic lipoglycopeptides from Streptomyces sp.
Anton Tyurin, Vera Alferova, Alexander Paramonov, Maxim Shuvalov, Gulnara Kudryakova, Eugene Rogozhin, Alexander Zherebker, Vladimir Brylev, Alexey Chistov, Anna Baranova, Mikhail Birykov, Igor Ivanov, Igor Prokhorenko, Natalia Grammatikova, Tatyana Kravchenko, Elena Isakova, Elena Mirchink, Elena Gladkikh, Elena Svirshchevskaya, Andrey Mardanov, Aleksey Beletsky, Milita Kocharovskaya, Valeriya Kulyaeva, Alexander Shashkov, Nikolay Nifantiev, Alexander Apt, Konstantin Majorov, Svetlana Efimova, Nikolai Ravin, Evgeny Nikolaev, Olga Ostroumova, Genrikh Katrukha, Olda Lapchinskaya, Olga Dontsova, Stanislav Terekhov, Ilya Osterman, Zakhar Shenkarev, Vladimir A. Korshun

Некоторые считают это открытие даже более существенным, чем создание вакцины Спутник-V.