Бактерии помогли найти основу для новых антибиотиков

Биологи изучили бактериальный синтез двух природных антибиотиков — платенсимицина и платенцина. Оказалось, что микроорганизмы для получения этих веществ в качестве промежуточной стадии используют тиокарбоновые кислоты — редко встречающиеся в природе соединения, которые могут быть основой новых антибиотиков. Работа опубликована в журнале Nature Communications.

Биохимикам известны свойства карбоновых кислот, среди которых сродство к биологическим соединениями. Из-за этого их используют в качестве «головных частей» молекул антибиотиков и других лекарств. У карбоновых кислот есть более редкие родственники — тиокарбоновые кислоты, в которых один или два атома кислорода заменены на двухвалентную серу. Эти вещества редки в природе, и лишь небольшое количество организмов умеет их синтезировать.

В новой работе коллектив ученых под руководством Бена Шена из Института Скриппса в США изучил, как почвенные бактерии получают потенциальные антибиотики платенсимицин и платенцин. Оказалось, что несмотря на отсутствие атомов серы в этих веществах, бактерии сперва синтезируют тиоплатенсимицин и тиоплатенцин — похожие вещества с серой в составе. Биологам удалось определить ответственные за получение этих соединений гены и энзимы.

Затем авторы исследовали потенциальное применение этих соединений в качестве составных частей молекул антибиотиков. Оказалось, что они справляются с задачей связывания с биологическими мишенями даже лучше, чем оригинальные платенсимицин и платенцин. Авторы считают, что их можно применять в лекарствах. Поиск по базам данных генов показал, что на самом деле тиокарбоновые кислоты должны быть не так уж редки у бактерий — у многих микробов оказались похожие гены. Биологи считают это удачей, так как это означает, что в природе можно открыть еще множество соединений этого класса, многие из которых могут пригодиться в медицине.

Читайте также о веществах, которыми можно заменить антибиотики.