Обзор: "НАУКА и ОБЩЕСТВО 2024". НАУКА. 6
410 В 6-ом выпуске читайте: новая химерная конструкция поможет в лечении вирусных заболеваний; мутировавшие штаммы неизвестной лекарственно-устойчивой бактерии каким-то образом попали на Международную космическую станцию; Roche получила статус революционного устройства FDA для анализа крови на болезнь Альцгеймера; Российские ученые выяснили, как работает антимикробный пептид из морского червя.
Новая химерная конструкция поможет в лечении вирусных заболеваний
Команда исследователей биологического факультета МГУ и Института биологии гена РАН (ИБГ РАН) разработала модульный нанотранспортер, способствующий деградации N-белка SARS-CoV-2. Полученная молекула состоит из нескольких модулей, среди которых антителомиметик к N-белку и модуль с последовательностью для привлечения убиквитинлигазы E3. Серия экспериментов подтвердила корректную работу разработанной структуры. Результаты исследования опубликованы в журнале Q1 Pharmaceutics.
Сотрудники биологического факультета МГУ и ИБГ РАН решили разработать конструкцию, которая позволит использовать системы деградации белков клетки для борьбы с вирусом. Для этого получили модульный нанотранспортер (МНТ) - химерный белок. Его особенность в том, что он состоит из нескольких частей — заменяемых модулей, каждый из которых обладает определенной функцией.
Исследователи выбрали мишенью N-белок SARS-CoV-2. Для этого к МНТ присоединили антителомиметик, способный узнавать этот белок. Под антителомиметиками понимают белковые соединения, которые, как и антитела, могут распознавать определенные молекулы и связываться с ними (их ещё называют «скаффолды», или «альтернативные каркасные белки»; они меньше размером, чем антитела, но обладают аналогичным сродством к антигенам). Особенность разработанного авторами МНТ в том, что он не только способен обеспечивать доставку материала в клетку и распознавание мишени, но и вызывать разрушение целевой белковой молекулы. Для этого к антителомиметику присоединили аминокислотную последовательность, которую узнает и связывается убиквитинлигаза E3. В результате такого распознавания, N-белок будет убиквитинирован, то есть получит модификацию, которая для систем деградации клеток служит сигналом на уничтожение белковой структуры с такой меткой.
Мутировавшие штаммы неизвестной лекарственно-устойчивой бактерии каким-то образом попали на Международную космическую станцию
Международная космическая станция (МКС) является свидетельством достижений человечества в освоении космоса. Несмотря на строго контролируемую среду, характеризующуюся микрогравитацией, повышенным содержанием CO2 в условиях высоких температур и повышенной солнечной радиации микроорганизмы занимают уникальную нишу. Эти микробные обитатели играют важную роль в поддержании здоровья и благополучия астронавтов на борту. Одним из микроорганизмов, представляющих особый интерес для нашего исследования, является Enterobacter bugandensis, который в основном обнаруживается в клинических образцах, включая желудочно-кишечный тракт человека, и, как сообщается, обладает патогенными свойствами, приводящими к множеству инфекций.
В отличие от своих земных аналогов, штаммы МКС E. bugandensis обладают механизмами резистентности, которые относят их к группе патогенов ESKAPE - совокупности патогенов, известных своей высокой устойчивостью к противомикробным препаратам. В ходе двухлетней миссии "Микробное отслеживание-1" в различных местах на МКС было выделено 13 штаммов E. bugandensis с множественной лекарственной устойчивостью. Проведено всестороннее исследование, чтобы разобраться в геномных особенностях E. bugandensis, полученных на МКС. bugandensis в сравнении с наземными штаммами, с особым вниманием к тем, которые связаны с клиническими инфекциями. Изучаются эволюционные траектории ключевых генов, особенно тех, которые способствуют функциональной адаптации и потенциальной устойчивости к противомикробным препаратам. Гипотеза, лежащая в основе исследования, заключалась в том, что эти геномные адаптации могли быть вызваны особой природой стрессов космической среды, отличной от земной. Продолжая исследование, были тщательно проанализированы распространенность и распределение E. bugandensis на МКС с течением времени. Этот временной анализ позволил получить представление о постоянстве, преемственности и потенциальных моделях колонизации E. bugandensis в космосе. Кроме того, используя передовые аналитические методы, включая метаболическое моделирование, были изучены микробные сообщества, сосуществующие с E. bugandensis на МКС в различных миссиях и в разных местах. Это исследование выявило сложные микробные взаимодействия, что позволило получить представление о динамике микробной экосистемы на МКС.
Roche получила статус революционного устройства FDA для анализа крови на болезнь Альцгеймера
Фармацевтический гигант Roche объявил, что анализ крови Elecsys pTau217 получил от Управления по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) статус революционного устройства (Вreakthrough Device Designation, BDD) для ранней диагностики болезни Альцгеймера (БА).
Анализ крови, который разрабатывается в сотрудничестве с Eli Lilly, позволяет заблаговременно выявлять наличие амилоидной патологии, патологической особенности этого нейродегенеративного заболевания.
pTau217 представляет собой фосфорилированный фрагмент белка тау, используемый в качестве биомаркера, чтобы отличить БА от других нейродегенеративных заболеваний. Анализ Elecsys pTau217 предназначен для диагностики in vitro для определения присутствия и количества pTau217 в плазме человека людей в возрасте 60 лет и старше. Положительный результат указывает на высокую вероятность получения положительных результатов ПЭТ/СМЖ на амилоид, а отрицательный результат — на обратное. Согласно пресс-релизу, неопределенный результат указывает на неопределенность результатов ПЭТ/ СМЖ на амилоид.
Российские ученые выяснили, как работает антимикробный пептид из морского червя
Сотрудники ИБХ РАН и МФТИ впервые изучили механизмы действия капителлацина — антимикробного пептида морского многощетинкового червя Capitella teleta. Оказалось, что в липидной мембране вещество ведет себя не как другие антимикробные пептиды и подавляет бактерии за счет образования «ковра» на их поверхности.
«Мы надеемся, что изучение взаимосвязи между пространственной структурой и биологической активностью антимикробных пептидов поможет разработать новые антибиотики, так необходимые для современной медицины», — рассказал заведующий лабораторией структурной биологии ионных каналов ИБХ РАН Захар Шенкарёв.
Массовое использование антибиотиков в медицине и сельском хозяйстве привело к тому, что эволюционирующие и способные «обмениваться» друг с другом генами бактерии к ним быстро адаптируются. Препараты, которые еще недавно действовали на многие штаммы микробов, теряют эффективность.
*АМКСБ в стиле Густава Климта