Группа исследователей из Германии и США использует бактериальный биосинтез для производства антибиотика, содержащего фтор, сообщает пресс-служба Франкфуртского университета имени Иоганна Вольфганга Гёте. Подробно технология описана в журнале Nature Chemistry.
Бактерии и грибы часто производят сложные природные соединения, чтобы получить преимущество в росте. Из таких соединений можно получить лекарство, если немного изменить эти вещества, добавив один или несколько атомов фтора. Например, в случае антибиотика эритромицина присоединенный атом фтора дает важные преимущества. Новый эритромицин, полученный с помощью этого процесса, легче усваивается организмом и более эффективен против патогенных микроорганизмов, выработавших устойчивость к этому антибиотику. Тем не менее, современные синтетическо-химические способы введения фтора в природные вещества очень сложны. Это может означать, например, что ученые очень ограничены в выборе позиций, в которые можно присоединить атом фтора.
В этой работе немецко-американский команда ученых создала фермент, который может производить фторированные антибиотики с помощью нескольких реакций. Ученые ввели атом фтора как часть небольшого субстрата во время биологического синтеза макролидного антибиотика. Для этого они внедрили в бактериальный белок субъединицу фермента — синтазу жирных кислот. Этот фермент естественным образом участвует в биосинтезе жиров и жирных кислот у мышей. Как объясняют авторы работы, синтаза жирных кислот не очень избирательна в обработке предшественников, которые также важны для производства антибиотиков в бактериях. Благодаря продуманному дизайну продукта команде удалось интегрировать субъединицу мышиного фермента в соответствующий процесс биосинтеза антибиотика.
«Самое интересное заключается в том, что с помощью эритромицина мы смогли фторировать представителя гигантского класса веществ, так называемых поликетидов», — говорят авторы работы. — Существует около 10 тысяч известных поликетидов, многие из которых используются в качестве натуральных лекарств, например, в качестве антибиотиков, иммунодепрессантов или лекарств от рака. Таким образом, наш новый метод обладает огромным потенциалом для химической оптимизации этой группы природных веществ — в антибиотиках, прежде всего, для преодоления устойчивости к ним».
[Иллюстрация: GRININGER]
