Новая альтернатива классическим антибиотикам – флиппаза

Рост резистентности к существующим антибиотикам требует поиска принципиально новых мишеней. Одним из наиболее перспективных направлений является путь биосинтеза пептидогликана — уникального компонента бактериальной клеточной стенки.

Исследование, опубликованное в Nature, описывает механизм, с помощью которого бактериофаги «отключают» ключевой бактериальный белок — флиппазу MurJ.

Этот фермент отвечает за транспорт предшественников пептидогликана через внутреннюю мембрану бактерии – без него строительство основного белка клеточной стенки останавливается, что ведет к лизису и гибели клетки.

Открытие стало возможным благодаря визуализации процесса с помощью криоэлектронной микроскопии. Ученые обнаружили, что различные неродственные вирусы выработали специфические белки (Sgl-белки), которые действуют по принципу конвергентной эволюции. Три различных белка (SglM, SglPP7 и SglCJ3) связываются с MurJ в его конформации, обращенной наружу, и «запирают» его в этом положении. Это предотвращает структурный сдвиг, необходимый для переноса молекул-предшественников.

Ферменты блокируют MurJ именно в открытом во внешнюю среду состоянии, делает эту мишень крайне доступной для будущих низкомолекулярных лекарственных соединений.

Практические рекомендации

Данное открытие предоставляет готовую модель для разработки нового класса антибиотиков. В отличие от пенициллинов, блокирующих поздние стадии синтеза пептидогликана, таргетное воздействие на MurJ позволяет остановить процесс на этапе транспорта субстратов. Такие средства будут обладать высокой избирательностью, так как пептидогликан и белок MurJ отсутствуют в клетках человека, что минимизирует системную токсичность и побочные эффекты.

Источник: Li Y. E. et al. Convergent MurJ flippase inhibition by phage lysis proteins // Nature, 2026