Блокаторы триптофана используют в новом методе борьбы с опасными микробами
Метод определения структуры триптофана, являющегося строительным блоком для всех белков, разработали ученые Калифорнийского университета в Риверсайде (UCR), 10 марта сообщают на сайте новостей науки EurekAlert.
Точное картирование атомов, участвующих в производстве триптофана, выполняющего ключевые функции в любом организме, открывает новые возможности для создания антибиотиков и противогрибковых препаратов, так как позволяет понять, как помешать болезнетворным организмам вырабатывать собственный триптофан, без которого они погибнут.
Поскольку организм человека собственный триптофан не производит, в отличие от бактерий и грибов, а потребляет вместе с пищей, такие препараты для него будут безвредны, считают исследователи.
Ученым давно известно вещество, прекращающее выработку ферментов, вырабатывающих триптофан в клетках, которое называется бензимидазол. Однако до сих пор увидеть, как он работает, они не могли.
Леонард Мюллер, главный исследователь и заведующий химическим отделением UCR, и его коллеги разработали новые методы, которые позволяют им это делать. Результаты своей работы они описали в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Все существующие до этого методы не давали возможности увидеть положение атомов водорода, составляющего половину атомов в белке. Не видя, как они расположены, создать истинную картину химических взаимодействий и того, как молекулы соединяются друг с другом, было невозможно.
Для решения этой проблемы ученые сначала применили инструмент, включающий рентгеновские лучи, чтобы обнаружить все задействованные в молекуле атомы, не являющиеся водородом. Затем, чтобы наметить химическую структуру молекул, включая расположение атомов водорода, они использовали ядерный магнетизм атомов. В конце они применили компьютерное моделирование, с помощью которого наложили полученные изображения, объединив эти два метода с разрешением, которого ни один из них в одиночку не смог бы достичь.
«Ни один из этих методов сам по себе не может дать вам результат, но в сочетании вы действительно видите более широкую картину химической реактивности» — отметил Риттик Гош, аспирант UCR по биохимии и соавтор исследования. Из этого анализа вырисовывается подробная трехмерная картина структуры и реакционной способности триптофана.
Главный исследователь, Леонард Мюллер, сказал о полученных результатах: «Мы так долго гадали, как выглядят активные центры этой реакции. Это один из первых методов, который может оживить химию. Мы думаем, что это будет полезно для разработки терапевтических средств, а также для промышленных химических преобразований».
