Публикация ученых КФУ признана статьей месяца по версии Французского общества биохимии и молекулярной биологии

Коллектив НИЛ Структурная биология ИФМиБ  КФУ

Публикация ученых КФУ и Страсбургского университета (Франция) признана лучшей статьей месяца по версии Французского общества биохимии и молекулярной биологии.

Исследователи Института фундаментальной медицины и биологии КФУ (НИЛ Структурной биологии) и Страсбургского университета впервые получили структуру полной рибосомы грамположительной бактерии (золотистого стафилококка) методом криоэлектронной микроскопии с высоким разрешением. Результаты работы были опубликованы в одном из старейших и ведущих в этой области журналов NucleicAcidsResearch (NAR). В мае этого года публикация была признана статьей месяца.

Бактериальная рибосома – макромолекулярный комплекс, состоящий из трех молекул РНК и около 50 индивидуальных белков. Ранее структура грамотрицательной бактериальной рибосомы была определена с атомным разрешением с помощью метода рентгеноструктурного анализа, а с помощью криоэлектронной микроскопии – только со средним разрешением.

«В нашей работе используются современные биофизические и биохимические методы, группа ученых лаборатории – межинститутская. В нее входят биологи, физики, также планируется подключить к исследованиям химиков. В настоящее время работа выстраивается с биохимической лабораторией, используется ядерно-магнитный резонанс, микроскопия, - отмечал в 2016 году в одном из интервью руководитель НИЛ Структурная биология КФУ, директор по исследованиям C.N.R.S., руководитель лаборатории Структура рибосомы IGBMC (Страсбург, Франция) Марат Юсупов. - Самое главное ограничение, сковывающее проект, - отсутствие в КФУ метода криоэлектронной микроскопии, который дает возможность исследовать замороженные образцы и изучить структуру макромолекулярных комплексов на очень высоком уровне интерпретации, практически на молекулярном. Метод же рентгеноструктурного анализа позволяет изучить структуру белка на химическом, атомарном уровне, когда каждый атом может быть распространен в трехмерном пространстве, что дает возможность предсказать, какие ингибиторы, малые молекулы могут дезактивировать белок. Научно-исследовательских центров, в которых имелись бы все три необходимых метода, не так много. Также как и тех, где занимаются изучением рибосомы стафилококка. Проблема заключена и в самом объекте, и в методах исследования».

Очевидно, что, получив структуру рибосомы золотистого стафилококка методом криоэлектронной микроскопии с высоким разрешением, исследователи значительно продвинулись в своей научной работе, цель которой имеет довольно большое практическое значение для медицины, в частности, в борьбе с многочисленными заболеваниями, вызванными стафилококком - начиная с легких кожных инфекций, и заканчивая смертельно опасными заболеваниями: пневмония, менингит, остеомиелит, эндокардит, инфекционно-токсический шок и сепсис. 

Исследуя белоксинтезирующий аппарат клетки этой бактерии, исследователи пытаются найти способ «выключить» в ней систему выработки белка, чтобы, в конечном итоге, привести ее к гибели.

Важно заметить, что в настоящее время существует множество стафилококковых вариаций (штаммов), для борьбы с которыми лекарственных препаратов не существует, а бактерии, живущие в нашем организме, уничтожаются исключительно антибиотиками, которые не всегда достигают цели и положительно влияют на наш организм либо просто не действуют из-за такого феномена, как резистентность.

Подробнее о работе НИЛ Структурная биология КФУ.