Профессор Ёсихито Ватанабэ (WPI-ITbM, сотрудничающий исследователь), доцент Осами Сёдзи, г-жа. Чикако Ширатаки из Университета Нагоя и его сотрудники обнаружили новый метод с использованием искусственного металлопротеина (белка, содержащего металл) для подавления роста бактерий Pseudomonas aeruginosa, которые являются распространенной бактерией, которая может вызывать заболевания у людей и в процессе эволюции проявляет множественная устойчивость к антибиотикам.
Подавление роста было достигнуто за счет лишения усвоения железа с помощью искусственного металлопротеина. Ожидается, что исследование, опубликованное в онлайн-версии Early View 7 февраля 2014 года в Angewandte Chemie International Edition, принесет надежду в борьбе с бактериями.
п. aeruginosa бактерии существуют во многих водных зонах и широко распространены в больницах. Хотя они обычно не влияют на здоровых людей, они повышают риск заражения пациентов с низким иммунитетом. Их высокая устойчивость ко многим антибиотикам чрезвычайно затрудняет их полное устранение.
Как и людям, бактериям для выживания необходимо поглощение гемового железа, а белок (HasA) секретируется бактериями для захвата гема у своего хозяина. Связанный с гемом белок HasA переносит гем через рецепторные белки на клеточную поверхность бактерии, P. синегнойная палочка.
«Внимательно изучив кристаллическую структуру гема, связывающего белок HasA, мы рассмотрели возможность связывания белка HasA с металлическим комплексом, который имеет структуру, аналогичную гему», — говорит доцент Осами Сёдзи, руководивший исследованием. «Мы обнаружили синтетические комплексы металлов, которые могут имитировать гем и связываться с белком HasA. К нашему удовольствию, один из полученных комплексов успешно ингибировал рост P. бактерии aeruginosa."
«Нам потребовалось около четырех лет, чтобы обнаружить, что фталоцианин, который представляет собой синюю краску, используемую на поверхности японских сверхскоростных поездов и дорожных знаков, может конкурировать с белком HasA», — добавляет г-жа.
Чикако Ширатаки, аспирантка последнего курса, «кристаллические структуры комплексов металлических белков помогли нам показать, что связанный с фталоцианином белок HasA блокирует рецепторы на клеточной поверхности бактерии и, таким образом, ингибирует поглощение гема."Когда бактерии лишены железа, дальнейший рост бактерий подавляется.
п. инфекции aeruginosa потенциально могут привести к пневмонии, поэтому крайне необходим эффективный метод лечения.
Эта находка, сделанная группой Сёдзи, открывает новые возможности для лечения П. aeruginosa, используя беспрецедентный подход к подавлению роста бактерий. Доцент Сёдзи заявляет: «По совету врачей мы в настоящее время работаем над разработкой новой системы уничтожения бактерий путем настройки различных металлических комплексов. Хотя эффективность еще не высока, мы уже создали механизм для уничтожения бактерий и думаем, как применить его в различных случаях."