En grupp forskare från Ryssland, Tyskland och USA, ledd av Skoltech-forskarna Ilya Osterman, Petr Sergiev, Olga Dontsova och Daniel Wilson från Hamburgs universitet, har studerat mekanismen genom vilken tetracenomycin X fungerar, blockerar processen för proteinsyntes i bakterier. De fann att det verkar annorlunda än det välkända antibiotikumet tetracyklin, vilket ger goda möjligheter att övervinna antibiotikaresistens hos bakterier.

Bakteriers resistens mot antibiotika är ett av huvudproblemen inom modern medicin och sjukvård. Konfrontationen mellan bakterier och antibiotikautvecklare är som en kapprustning där människor knappt håller jämna steg med mikroskopiska parasiter. Många traditionella antibiotika är redan verkningslösa mot nya bakteriestammar, så forskare måste komma på något nytt. Effekten av antibiotika är vanligtvis inriktad på att blockera de viktigaste processerna för bakteriell aktivitet:syntesen av nukleinsyror, proteiner och cellväggar. Nya antibiotika liknar vanligtvis sina föregångare, så förr eller senare, bakterier hittar vapen mot dem.

Aromatiska polyketider är en av de mest kända grupperna av antibiotika, som inkluderar tetracykliner, upptäcktes i mitten av 1900-talet, tillsammans med penicilliner, används i stor utsträckning inom medicin.

Tetracenomycin är en medlem av en relativt ny grupp av aromatiska polyketider. Tidigare, man trodde att de tränger in i bakteriellt DNA och orsakar störningar i replikationen (fördubbling av DNA under celldelning). Dock, forskare från Skoltech Center for Life Sciences, tillsammans med kollegor från Moscow State University och University of Hamburg, har fått reda på att en av representanterna för denna familj, tetracenomycin X, blockerar proteinsyntesen; dessutom, den fäster inte vid den lilla underenheten av ribosomen, som tetracyklin, men till den stora.

"Med hjälp av kryo-elektronmikroskopi, det var möjligt att bestämma bindningsstället för tetracycinomycin X till ribosomen, den ligger i tunneln genom vilken den syntetiserade peptiden lämnar ribosomen, mittemot platsen där de välkända proteinsyntesinhibitorerna - makrolider och steptograminer B - binder, " säger Skoltechs huvudforskare Ilya Osterman.

Resultaten indikerar att tetracenomycin X inte har korsresistens med redan kända hämmare av proteinsyntes, så bakteriestammar kommer inte att vara resistenta mot det.

Det nya strukturella motivet av proteinsyntesinhibitorn och det nya antibiotikabindningsstället på ribosomen kan vara användbart för utvecklingen av nya antibakteriella läkemedel.

Studien publiceras i Naturens kemiska biologi .