Ученым из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН удалось обнаружить в пищеварительном органе камчатского краба ранее не описанный бактериолитический фактор - небольшой пептид, обладающий выраженной активностью в отношении грамположительных микроорганизмов. Результаты работы опубликованы в журнале International Journal of Molecular Sciences. Исследования пущинских ученых проводились при поддержке Российского научного фонда.
Проблема антибактериальной устойчивости становится все острее с каждым годом, о чем свидетельствует рост внутрибольничных инфекций, составляющих 50% осложнений при госпитализации. Постоянно ведется поиск новых веществ с антибактериальными свойствами, которые могли бы лечь в основу разработки новых антибиотиков. Такими веществами, например, могут стать антимикробные пептиды, являющиеся одним из основных компонентов врожденной иммунной защиты и встречающиеся во множестве организмов - от бактерий до млекопитающих. Перспективность их использования не вызывает сомнения: они обладают их системным действием, высоким сродством и широким спектром активности в отношении мембран разных микробов, быстрым подавлением роста бактерий и грибов, ограниченной иммуногенностью, стабильностью и отсутствием резистентности к ним у бактерий. Многообещающим источником для открытия подобных биоактивных пептидов являются морские беспозвоночные, температура тела которых меняется в широких пределах в зависимости от температуры внешней среды, а ферменты этих беспозвоночных способны функционировать в широком диапазоне температур. Надо отметить, что пищеварительная железа - гепатопанкреас краба является достаточно дешевым с экономической точки зрения источником ферментов, поскольку представляет собой отходы промысла и переработки краба, а в РФ основная доля добычи приходится именно на камчатского краба.
Результаты работы прокомментировала и.о. заведующего лабораторией ЯМР-исследований биосистем, к.б.н. Мария Тимченко: Работа по исследованию ферментов камчатского краба стала возможной благодаря сотрудничеству с Новиковым Виталием Юрьевичем, ведущим научным сотрудником Полярного филиала ФГБНУ «ВНИРО», предоставившим нам объект исследования - гепатопанкреас камчатского краба, а также с руководителем опытного биотехнологического производстава ИБХ РАН Степаненко Василием Николаевичем, получившим и передавшим нам субстраты для исследования ферментативной активности. Нами было проведено исследование активности экстрактов низкомолекулярных белковых фракций, полученных из ацетонового порошка гепатопанкреаса камчатского краба двумя различными способами, в отношении клеточной стенки грамположительной бактерии M.lysodeikticus и полисахарида клеточной стенки M.lysodeikticus, а также было изучено влияние этих образцов на рост штаммов ряда грамположительных (B.cereus и B.subtilis) и грамотрицательных микроорганизмов (E.coli). Было обнаружено, что в состав исследуемых экстрактов гепатопанкреаса камчатского краба входит небольшой белок с молекулярной массой около 5 кДа, обладающий гидролазной активностью. Предварительный анализ антибактериальной активности полученных экстрактов в отношении штамма грамотрицательной бактерии E. coli и грамположительных B.cereus и B.subtilis показало, что добавление экстракта пептидов подавляло рост B.cereus и B.subtilis, и на начальном этапе роста замедлялся рост E.coli»
Таким образом, исследования ученых продемонстрировали, что выделенный ими пептид обладает антибактериальными свойствами. Действительно, многие из известных антимикробных белков и пептидов проявляют высокую специфичность в отношении прокариот и низкую токсичность в отношении эукариотических клеток, что позволяет рассматривать их в качестве природных «антибиотиков». По мнению исследователей, их работа поможет внести вклад в решение проблемы антибиотикорезистентности.
Работа поддержана грантом РНФ № 23-24-00278
На фото часть авторского коллектива статьи: Максим Молчанов, Мария Тимченко и Александр Егоров.
