Американские молекулярные биологи обнаружили при помощи системы ИИ, что многие фрагменты прионов, поврежденных или неправильно свернутых молекул белков, представляют собой антибиотики, которые способны разрушать мембраны и уничтожать десятки патогенных микробов. Две подобные молекулы защитили мышей от развития кожных инфекций, сообщила пресс-служба Пенсильванского университета.
© ТАСС
"Данное открытие радикально меняет наши представления о том, где следует искать новые антибиотики. В прошлом мы изучали прионы исключительно в контексте того, какие болезни они могут вызывать, однако благодаря ИИ мы смогли проверить, встречаются ли среди них какие-то полезные молекулы. Оказалось, что они существуют", — заявил доцент Пенсильванского университета (США) Сизар де ла Фуэнте, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Как отмечают ученые, прионы представляют собой "клубки" из спутанных и неправильно собранных белковых молекул, которые часто ассоциируются с развитием многих опасных заболеваний, в том числе "коровьего бешенства", болезни Альцгеймера и ряда других нарушений в работе организма. В последние годы ученые также начали открывать свидетельства, что некоторые прионы могут быть важными компонентами иммунной системы, которые защищают организм от развития инфекций.
Руководствуясь этими соображениями, исследователи из Пенсильванского университета изучили свойства почти двух десятков миллионов пептидов, извлеченных из набора из 2,8 тыс. прионов. Эти молекулы ученые проанализировали при помощи недавно разработанной ими нейросети APEX, которая способна определять трехмерную форму белков и оценивать то, обладают ли данные пептиды противомикробными свойствами и каких бактерий они могут в теории уничтожать.
Проведенные при ее помощи расчеты указали на то, что около 1,1 тыс. фрагментов прионов в теории могут подавлять рост одного или нескольких патогенных микробов. Ученые синтезировали молекулы 75 подобных пептидов, которые де ла Фуэнте и его коллеги назвали прионинами, и изучили их действие на культуры 11 распространенных видов патогенов, в том числе кишечной и синегнойной палочки, стафилококка, а также возбудителей пневмонии и кожных инфекций.
Эти опыты показали, что сразу 53 изученных белка разрушали клеточные мембраны или подавляли рост бактерий. Это побудило ученых проверить работу двух самых интересных молекул, прионина-7 из клеток грибка Thelonectria olida, и прионина-38 из клеток червей-нематод, в опытах на мышах с кожными инфекциями. Оба пептида подавили рост микробов в поврежденных участках кожи, что открывает дорогу для дальнейших поисков новых антибиотиков среди прионов, подытожили ученые.
