Американські і японські вчені визначили зміни структури ферменту, який служить перспективною мішенню для нових антибіотиків, при його взаємодії з натуральним антибактеріальним з'єднанням. Результати їх роботи опубліковані в журналі.
Співробітники Університетів Дюка в Даремі і Хоккайдо в Саппоро вибрали для вивчення MraY (фосфо-N-ацетилмурамоилпентапептидтранслоказу) - один з ключових ферментів синтезу пептидогликанів бактеріальної стінки. На нього діють багато природних антибактеріальних інгібіторів нуклеозидів, але антибіотики на їх основі поки не розроблені. У своїй роботі вчені використовували MraY термофільної палочковидної бактерії і природний інгібітор цього ферменту мурайміцин D2 (MD2).
Методом рентгенівської кристалографії дослідники з'ясували, що при пов'язуванні з MD2 фермент значно змінює свою конформацію в області активного центру з формуванням двох «кишень» - нуклеозідзв'язуючого і пептидзв'язуючого. Мурайміцин зв'язується з нуклеозідзв'язуючою кишенею, після чого інша частина молекули додатково входить в пептидзв'язуючу кишеню, що підвищує його аффінність (спорідненість) до MraY.
При цьому MD2 не пов'язується з трьома кислотними групами та іоном магнію в активному центрі ферменту. Це означає, що він не блокує безпосередньо (за принципом «ключ-замок») ділянку зв'язування субстрату MraY - УДФ-N-ацетилмурамоилпентапептида, а частково перекривається з ним, інактивуючи фермент.
Дослідники відзначають, що таке пов'язування можливе завдяки високій конформаційній пластичності (здатності змінювати просторову конфігурацію) MraY. Через це фермент служить мішенню для численних різних за структурою природних інгібіторів.
"Багато натуральних з'єднань пов'язуються з цим ферментом різними шляхами. Якщо ми зрозуміємо всі можливі механізми його інгібування, ми зможемо розробити ліки, що діють на нього максимально специфічно ", - сказав старший автор роботи Сік Ен Лі (Seok-Yong Lee). За словами вчених, отримані ними дані допоможуть у розробці інгібіторів не тільки MraY, але і його паралогів WecA і TarO.