Молекулярный «Кандинский» оказался ядовитым для МРЗС

Москва, 10:58, 23 Май 2018, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.

Команда исследователей из университетов США и Китая создали гигантские «супрамолекулярные круги Кандинского», продемонстрировавшие потенциал в борьбе с метициллин-резистентным золотистым стафилококком.

Вложенные структуры часто встречаются в природе и искусстве. Например, они представлены в матрешках или знаменитой абстракции Василия Кандинского с концентрическими кругами. В новом исследовании химики создали такие супермолекулярные структуры. Некоторые из них были в 30 000 тяжелее атома водорода. «Молекулярный Кандинский» оказался очень ядовит для МРЗС.

Выводы исследования, проведенного Хэном Ваном, Сиамином Цянем и их соавторами из американских и китайских университетов, представлены в Nature Communications.

«Биоматериалы на основе супрамолекулярного Кандинского открывают путь к созданию следующего поколения антибиотиков с новыми механизмами, обеспечиваемыми формированием беспрецедентных трансмембранных каналов с четкими размерами пор», — сказал в интервью Phys.org Сяопэн Ли из Университета Южной Флориды.

Хотя их называют кругами, структуры состоят из гнездовых шестиугольников. По виду они больше похожи на молекулярную паутину. Супрамолекулярные структуры сложны в производстве. Здесь ученые решили проблему координационной самосборкой. Супермолекулы при этом состоят из координационных комплексов с металлическим ионом в центре, окруженным органическими лигандами. Они позволяют формироваться множеству слоев двумерных вложенных шестиугольников.

Конечный продукт стремился скручиваться в трубчатые наноструктуры. Это наблюдение, вместе с предыдущими выводами, позволило предположить наличие у материала противомикробных свойств. Опыты с МРЗС и кишечной палочки показали, что супермолекулы очень ядовиты для стафилококка, но не подавляет вторую бактерию. Причина может крыться в различных клеточных стенках. У МРЗС, в отличие от грам-положительной кишечной палочки, есть только внутренняя мембрана, что делает его восприимчивее к супермолекулам.

Антибактериальные свойства обеспечили именно вложенные шестиугольники. Скручиваясь в трубку, они проникают во внутреннюю мембрану, создавая канал для выхода цитоплазмы. Через несколько часов бактерия умирает из-за ее потери. Негативное воздействие на эритроциты при этом незначительное.

В будущем продукт может обеспечить новую защитную стратегию против МРЗС, позволяющую предотвратить развитие у бактерий устойчивость к антибиотикам.