Группа русских учёных из Петербургского института ядерной физики и Санкт-Петербургского государственного университета впервые определила кристаллическую структуру фермента RelSeq. Чем эта работа так интересна?

Фермент RelSeq из бактерии Streptococcus equisimilis помогает бактериям переживать стрессовые условия, синтезируя и гидролизуя сигнальные молекулы (p)ppGpp. Этот
сигнал улавливают другие белки и запускают изменения в клетке, в частности, приостанавливают ее рост и переключают обмен веществ на режим экономии. Поскольку такие перестройки помогают бактериям выжить, ученые стремятся заблокировать их, чтобы бороться с болезнетворными микроорганизмами, в том числе устойчивыми к антибиотикам. Однако, чтобы нацелить лекарство на фермент RelSeq и прервать цепочку последующих реакций, нужно знать его строение и механизм работы.

Авторам исследования удалось не только получить и проанализировать кристаллы фермента RelSeq, но и исследовать его взаимодействие с самой сигнальной молекулой молекулой pppGpp.

Оказалось, что pppGpp способен связываться сразу с несколькими участками фермента, отвечающими за синтез и за разрушение pppGpp. Компьютерное моделирование показало, что фермент обладает гибкостью: его участки способны смещаться друг относительно друга. Также авторам удалось определить наиболее предпочтительные места связывания алармона pppGpp. Таким образом, существует сразу несколько точек, от которых зависит стабильность и работа фермента — именно их потенциально можно будет использовать для нацеливания препаратов, блокирующих RelSeq.

Работа является хорошим примером борьбы с бактериальными инфекциями не через прямое уничтожение патогена, а через лишение его способности адаптироваться к стрессу, что особенно актуально в условиях роста антибиотикорезистентности.