Грибковые инфекции, вызываемые такими организмами, как Candida, Aspergillus и Cryptococcus, играют все более важную роль в развитии болезни. Такие инфекции, как молочница, поражают недоношенных детей, пожилых людей, женщин репродуктивного возраста, людей с сухостью во рту и больных раком в последней стадии. Они могут быть фатальными; 1,4 миллиона человек умирают ежегодно из-за грибковых инфекций, усугубляемых сочетанными инфекциями с туберкулезом и СПИДом или вызванным лекарствами иммунодефицитом.
На сегодняшний день усилиям по расширению спектра доступных противогрибковых препаратов препятствует отсутствие понимания на молекулярном уровне потенциальных мишеней и механизмов, вызывающих лекарственную устойчивость.Теперь исследователи Otago во главе с доктором Брайаном Монком, работая с коллегами из Калифорнийского университета в Сан-Франциско, определили сложную структуру ключевого белка клеточной мембраны, участвующего в метаболизме стеролов и устойчивости к ним, на модели дрожжей. Их выводы опубликованы в последнем раннем онлайн-выпуске американского журнала Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).Доктор Монк говорит, что подвиг исследовательской группы предоставит новое понимание механизмов, лежащих в основе устойчивости грибов к препаратам триазола, и поможет в разработке новых препаратов широкого спектра действия с минимальными побочными эффектами.
«Мембранные белки в целом являются важными молекулами в клетках, и они также составляют около 70 процентов всех мишеней лекарств. Однако, как известно, ученым сложно извлечь их из клеток и успешно изучить, поэтому мы очень рады, что нам удалось это сделать. так."
Рентгеновские кристаллографические изображения структуры, полученные исследователями, показывают новые особенности, которые, вероятно, будут общими с половиной всех мембранных белков, включая близкородственные белки, которые изменяют действие наиболее часто назначаемых лекарств.«Они рассказывают нам, как грибковый фермент и его родственники взаимодействуют с мембраной, и дают важные подсказки о взаимоотношениях с субстратами, ингибиторами и продуктами, которые имеют широкое значение для биологии, дизайна лекарств и персонализированной медицины».
Доктор Монк отмечает, что их успех в решении структуры мембранных белков параллелен недавнему достижению группы профессора Грега Кука из отдела микробиологии и иммунологии Отаго.В прошлом месяце профессор Кук и его коллеги опубликовали структуру мембранного белка, необходимого для выработки энергии бактериями, — открытие, открывающее путь к разработке новых классов противомикробных препаратов.
Менее 0,5% белковых структур, определенных к настоящему времени во всем мире, относятся к мембранным белкам.«Особенно впечатляет то, что две группы в Отаго опубликовали такие структуры в 2014 году, который является санкционированным ООН Международным годом кристаллографии в честь столетия многопрофильного вклада в человечество», — говорит доктор Монк.
Следующие шаги доктора Монка и его коллег — это дальнейшее изучение мембранного белка у нескольких важных грибковых патогенов и использование современной технологии скрининга для выявления новых лекарств широкого спектра действия, нацеленных на этот белок.