Синтетические олигонуклеотиды могут стать новыми антибиотиками

Применение антибиотиков и особенно их бесконтрольное использование привели к тому, что сегодня многие из этих лекарств стали неэффективными. Создание новых антибиотиков — задача, поставленная ВОЗ в 2017 году. Команды исследователей в разных странах ведут поиск новых классов соединений, которые могут применяться в качестве антибиотиков.

ДНК-топоизомераза I участвует в процессах репликации и транскрипции, обеспечивая снятие с ДНК напряжения, вызванного избыточным скручиванием цепей. Фермент вносит разрывы в цепи и раскручивает их. Подобные белки есть и у бактерий, и у эукариот. Однако бактериальные топоизомеразы сильно отличаются от тех, что присутствуют в эукариотических клетках, поэтому они могут рассматриваться как потенциальные мишени новых антибиотиков. Топоизомеразы II типа уже являются мишенями применяемых в практике антибиотиков, синтетических противомикробных соединений фторхинолонов.

Было показано, что небольшие двухцепочечные молекулы ДНК могут необратимо ковалентно связываться с топоизомеразой I, останавливая её работу, если в них содержатся различные искусственные модификации, например, участки неспаренности, состоящие из одной цепи ДНК. Серия двухцепочечных олигонуклеотидов, содержащих подобные структуры, была исследована, чтобы понять, пригодны ли подобные молекулы для использования в качестве блокаторов топоизомеразы I.

синтетические олигонуклеотиды

Исследованные олигонуклеотидные структуры не блокировали работу топоизомераз человека, но были активны против топоизомераз бактерий. Ингибирование работы фермента оказалось необратимым. Оказалось также, что степень подавляющего эффекта, оказываемого олигонуклеотидами на топоизомеразу, зависит от их структуры. Например, олигонуклеотиды с более протяжённым одноцепочечным участком более выражено подавляют активность топоизомеразы IV. Дальнейшие исследования покажут, смогут ли такие олигонуклеотиды применяться в качестве лекарственных препаратов.

Yang Z, Jiang T, Zhong H et al. Bulge oligonucleotide as an inhibitory agent of bacterial topoisomerase I. J Enzyme Inhib Med Chem. 2018; 33(1):319-323.

Все новости

ФБУН НИИ эпидемиологии
и микробиологии имени Пастера
Отдел новых технологий