Ученые из Университета Иллинойса (UniversityofIllinois, UIC)в Чикаго установили сигнальный механизм в рибосомах бактерий, обнаруживающий белки, активирующие гены устойчивости к антибиотикам.
Директор Центра фармацевтической биотехнологиипрофессор UIC Александр Манкин (Шура) (Alexander Mankin). (Фото: tigger.uic.edu)
«Рибосома является одной из самых сложных молекулярных машин клетки», - говорит Александр Манкин (Alexander Mankin), профессор UIC и директор Центра фармацевтической биотехнологии (Center for Pharmaceutical Biotechnology). «Она отвечает за производство всех клеточных белков, а бактериальная рибосома является одной из главных мишеней антибиотиков».
Понимание того, как внутри рибосомы генерируются и передаются сигналы, говорит Манкин, поможет созданию более эффективных антибиотиков.
Исследование профессора Манкина, финансируемое Национальным научным фондом (National Science Foundation) США, опубликовано в журнале MolecularCell.
Рибосома ответственна за активацию некоторых генов резистентности к антибиотикам в присутствии определенных белков. Чтобы это произошло, специальные сенсоры в рибосоме должны распознать клеточные сигналы и структуру регуляторного белка. Когда сигнал обнаружен, он передается в функциональные центры, которые изменяют работу рибосомы.
В последнем исследовании Манкина был установлен, по крайней мере, один из сигнальных путей в рибосоме. Он и его коллеги обнаружили, что присутствие регуляторного белка в том виде, в каком он произведен в рибосоме, изменяет свойства каталитического центра рибосомы.
При нормальных условиях каталитический центр рибосомы может принимать любую из 20 аминокислот, которые затем добавляются к растущей белковой цепи.
Однако, если рибосома синтезировала регуляторный белок в присутствии какого-либо антибиотика, каталитический центр отвергает некоторые или даже все аминокислоты. В результате синтез регуляторного белка останавливается, и активируются гены резистентности к антибиотикам.
«Это одна из стратегий, используемая патогенными бактериями, подвергающимися воздействию антибиотиков, регулирующая экспрессию генов устойчивости к ним», - объясняет Манкин.
В предыдущих исследованиях Манкин и его группа выявили некоторые из остатков рибосомальной РНК, которые взаимодействуют с растущим регуляторным пептидом, выполняя, таким образом, функцию пептидных датчиков.