Мощный растительный токсин сахарного тростника, который может уничтожать вредные бактерии, считается из самых перспективных кандидатов в антибиотики. Международная группа ученых выяснила, как он связывается со своей мишенью. Результаты исследования описаны в статье, опубликованной в журнале Nature Catalysis.
Антибиотик альбицидин вырабатывается бактериальным патогеном вида Xanthomonas albilineans, который вызывает ожоги на листьях сахарного тростника. Ранее ученые установили, что альбицидин высокоэффективен для уничтожения в т.ч. кишечной палочки и золотистого стафилококка — супербактерий, которые способны все лучше противостоять существующим антибиотикам.
Мишень для альбицидина — бактериальный фермент ДНК-гираза. Он связывается с ДНК и скручивает ее (этот процесс известен как суперспирализация, который жизненно важен для правильного функционирования клеток). Используя достижения в области криоэлектронной микроскопии, ученые смогли получить первый снимок альбицидина, связанного с гиразой.
Снимок показал, что альбицидин образует L-образную форму, что позволяет ему уникальным образом взаимодействовать как с гиразой, так и с ДНК. В этом состоянии гираза больше не может двигаться, чтобы соединить концы ДНК. Альбицидин действует как гаечный ключ, брошенный между двумя шестернями.
Способ взаимодействия альбицидина с гиразой существенно отличается от того, как соединяются со своими мишенями существующие антибиотики, поэтому молекула и ее производные, вероятно, будут эффективны против многих современных устойчивых к антибиотикам бактерий.
Авторы работы уже синтезировали вариации нового антиобиотика с улучшенными свойствами, и они успешно сработали против некоторых наиболее опасных внутрибольничных бактериальных инфекций. Сделанное открытие может привести к разработке нового класса антибиотиков, способных бороться с бактериями, развившими антибиотиорезистентность.
