Антибиотик с помойки
Антибиотики, применяемые в медицинской практике, имеют самую разнообразную химическую природу. Есть среди них аминогликозиды, гликопептиды, нитрофураны, макролиды и другие типы органических соединений. В то же время, белковые антибиотики – большая редкость. Однако не исключено, что в скором будущем такое средство появится: перспективный белок с антибактериальными свойствами был обнаружен в грибах Coprinopsis cinerea.
C. cinerea – гриб, известный у нас как навозник обыкновенный, – встречается повсеместно, произрастая на навозных кучах, компосте, пищевых отходах. Гриб отлично культивируется в лабораторных условиях и имеет непродолжительный жизненный цикл (две недели), поэтому стал удобной моделью для изучения высших грибов. В 2010 г был расшифрован геном C. cinerea. А позднее исследователи из Швейцарии обнаружили*, что гриб продуцирует высокостабильный белок, характеризующийся широким спектром антибактериальной активности. Новый антибиотик относится к классу дефенсинов – небольших белков или пептидов, которые различные организмы, включая людей, продуцируют для защиты от микробов.
Модель укладки полипептидной цепи копсина, полученная методом ЯМР
Показано, что копсин активен в отношении различных грам-положительных бактерий, включая такие патогены человека как Enterococcus faecium и Listeria monocytogenes. Связываясь с липидом – предшественником пептидогликана, копсин препятствует биосинтезу клеточной стенки. Ученые полагают, что развитие у бактерий устойчивости к копсину является маловероятным, что очень ценно ввиду глобального распространения антибиотикорезистентности бактерий.
Еще одна важная особенность копсина – его исключительная стабильность. Копсин – белок, однако он не изменяет структуры и не теряет активности даже при кипячении, а также устойчив к действию протеолитических ферментов. Эти свойства связаны с компактной трехмерной структурой копсина с большим число дисульфидных связей (поперечных сшивок) и защищенным N-концом.
Копсин рассматривается исследователями не только как потенциальный антибиотик, но также как антимикробный агент для использования в пищевой промышленности – для обработки продуктов, не подвергающихся пищевой обработке, в частности, ряда сыров, вяленого мяса и др.
*Essig A, Hofmann D, Münch D, Gayathri S, et al. Copsin, a Novel Peptide-based Fungal Antibiotic Interfering with the Peptidoglycan Synthesis // J Biol Chem, 2014; 289(50):34953-64.
