Изучение смертоносного грибка способно дать ключ к разработке новых лекарств

Аспергилл дымящий (Aspergillus fumigatus) убивает столько же людей, сколько малярия и туберкулёз, однако он менее известен. Он встречается повсюду, например, в почве или в нашем компосте, но обычно для здоровых людей не опасен.

Те, кто умирает от этого грибка, часто обладают ослабленной иммунной системой или больны лёгочными инфекциями. 

New discoveries on deadly fungus - might be a key for treatment

Аспергилл дымящий является большой проблемой для сельского хозяйства, поскольку грибок вызывает смертельные инфекции и у растений, и у животных. Также как бактерии приобретают устойчивость к антибиотикам, грибки становятся более устойчивыми к некоторому количеству средств борьбы с ними. Поэтому крайне важно найти новые пути борьбы с грибковыми инфекциями.

Исследователи кафедры биомедицины на медицинском факультете Бергенского университета совместно с математическим и естественнонаучным факультетами, а также исследователями из Немецкого исследовательского фонда обнаружили фермент на поверхности гриба.

Этот недавно обнаруженный фермент расщепляет жизненно важную молекулу, которая важна для энергообмена клетки — кофермент никотинамидадениндинуклеотид (НАД), который формируется из витамина В3.

Без НАД клетки не могут выжить. Более того, поломка НАД может влиять на иммунные клетки и ослабить нашу иммунную систему в борьбе с грибковыми инфекциями.

Вспомним старые научные наблюдения

Похожие ферменты были найдены у бактерий, которые вызывают такие инфекции как туберкулёз, холеру, а также у стрептококков. Идея о том, что грибки могут иметь на своей поверхности разлагающий НАД фермент была выдвинута ещё в 1950-х годах:

«Активность разрушающего НАД фермента обнаружили на поверхности гриба, только природа фермента так и не была установлена. Но этот грибок обычно используется в исследовательских лабораториях и не рассматривался как патоген. Вероятно, именно поэтому подобное открытие ушло в архив», — сказал профессор Матиас Зиглер, лидер исследования. 

Они хотят перепроверить гипотезу о том, что ферменты, которые разрушают НАД, могут запускать патогенный механизм у таких грибков как аспергилл дымящий. 

«Мы измерили высокую ферментативную активность на поверхности грибка аспергилл дымящий. Это удивило нас», — сказал учёный и первый автор исследования Эйвинд Стрёмланд.

Новые технологии позволяют изучать ферменты

«Используя тонкий биохимический метод мы определили фрагменты белковой последовательности этого фермента. Поскольку известен весь геном гриба, мы могли бы использовать эти фрагменты для идентификации гена, кодирующего фермент», — говорит Зиглер.

«Следующим шагом было использовать полученную генетическую информацию и создать версию гена, который мог использоваться лабораторными линиями клеток, обученными производить достаточное количество белка для детальных молекулярных исследований», — добавил Зиглер. 

Таким образом исследователи смогли изучить, как ферменты разлагают НАД.

«Здесь есть два центральных момента. Высокая чувствительность аналитических технологий позволила идентифицировать фрагменты фермента. Другой важный элемент заключается в том, что теперь у нас есть последовательность генома и мы можем легко идентифицировать ген. В 1950е годы это было невозможно», — сказал Зиглер. 

Вероятность разработки лекарств против грибков

Исследователям ясно, что, хоть из других заболеваний известно о том, что подобные бактериальные ферменты расщепляют НАД в инфицированных клетках, нельзя с точно сказать, что это относится и к ферменту из аспергилла дымящего.

Однако благодаря новым исследованиям они знают гораздо больше об этом ферменте и надеются, что эти знания помогут сформировать новые методы лечения грибковых инфекций. 

Интересно и то, что их биоинформационный анализ показал, что этот тип фермента присутствует преимущественно у патогенных грибков.

«Если мы можем сделать лекарство с похожими на НАД молекулами, они могли бы  блокировать ферменты в наших клетках», — предположили исследователи.

_______________
Перевод Екатерина Хананова, редактор Антон Меньшенин.
Исследование — Øyvind Strømland et al, Discovery of fungal surface NADases predominantly present in pathogenic species, Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-21307-z
Источник — New discoveries on deadly fungus—possibly a key for treatment

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход /  Изменить )

Google photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google. Выход /  Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход /  Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход /  Изменить )

Connecting to %s