Белковый комплекс ClpX-ClpP может стать сырьем для лекарств

Москва, 17:53, 07 Окт 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.

Ученые из Мюнхенского технологического университета и Института молекулярной биологии Макса Планка определили структуру протеолитического комплекса ClpX-ClpP. Это поможет создать антибиотики, нацеленные на процесс разложения дефектных белков в бактериях.

Протеолитический фермент ClpP – одно из перспективных средств борьбы с устойчивыми к препаратам бактериями, сообщает phys.org. Он участвует в обмене веществ, обеспечивая управляемый распад дефектных белков.

Для работы энзиму требуется протеин ClpX. Их комплекс определяет требующие расщепления белки, раскручивает их и переправляет в бочковидную разлагающую камеру. Исследователи из групп профессоров Стефана Зибера (МТУ) и Стефана Раунсера (Макс Планк) впервые определили трехмерную структуру ClpX-ClpP, создав важную основу для будущих фармакологических стратегий.

Новый класс антибиотиков, ацилдепсипептидных (АДЕП), также обеспечивает неконтролируемый распад с помощью ClpP без поддержки ClpX. Из-за этого распадаются важные протеины, приводя к смерти бактерии. Этот уникальный механизм поможет бороться с патогенами. Обычные антибиотики подавляют важные процессы. В этом случае противомикробные свойства обеспечивает их активация.

Помимо расщепления дефектных протеинов, ClpP управляет синтезом токсинов с патогенными свойствами. Группа Зибера годами изучала протеазу фермента. Ученые разработали арсенал ингибиторов ClpP и ClpX, прекращающих выработку токсинов. Доре Балог удалось произвести и стабилизировать ClpX-ClpP комплекс.

Ученые только сейчас получили подробное изображение его структуры. Доктор Христос Гацогианнис из Института Макса Планка, создал его с помощью криогенной электронной микроскопии. Технология показала, что АДЕП и ClpX крепятся к одному участку ClpP, но по разному управляют распадом белков. Протеин не влияет на структуру фермента. АДЕП открывает комплекс, вызывая неконтролируемый распад нормальных белков.

Прояснение механизма – важный шаг к созданию антибиотиков, нацеленных на ClpP.