Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в International Journal of Molecular Sciences (прим. – Пресс-служба РНФ).
«Предложенный нами метод уже сейчас представляет собой готовый инструмент для фармацевтической индустрии, позволяющий быстро и точно тестировать возможности и механизмы действия потенциальных антимикробных соединений. Это крайне важно в условиях растущей устойчивости микроорганизмов к лекарствам», - заявила научный сотрудник Петербургского института ядерной физики (входит в НИЦ «Курчатовский институт») Дарья Виноградова, чьи слова приводит пресс-служба РНФ.
По словам Виноградовой, рибосомы играют центральную роль в жизни всех клеток, в том числе болезнетворных микробов. Они считывают информацию, закодированную в молекулах матричной РНК («рабочих копиях» генов) и формируют на ее базе цепочки аминокислот, из которых строятся белковые молекулы. Многие антибиотики блокируют работу рибосом, в результате чего небольшие изменения в их структуре часто приводят к тому, что микроб приобретает стойкость к действию лекарств.
Этапы белкового синтеза. Источник: Daria S. Vinogradova et al. / International Journal of Molecular Sciences, 2026
Пока у ученых отсутствуют полные сведения о том, как протекает процесс чтения генетической информации в рибосомах, что не позволяет быстро реагировать на перемены в их структуре и создавать новые, более эффективные антибиотики. Для решения этой проблемы российские и зарубежные исследователи разработали новый инструмент, основанный на методе микротермофореза.
В его рамках ученые помещают в тонкие стеклянные трубки набор светящихся молекул, которые могут присоединяться к компонентам рибосом, а также другим изучаемым молекулам, и при этом не нарушать их структуры и формы. Подсветка этих сосудов инфракрасным лазером позволяет наблюдать за взаимодействием разных частей бактериальных белковых «фабрик» и процессом сборки новых пептидов, а также отслеживать действие антибиотиков на рибосомы.
Схема мечения субъединиц рибосомы флуоресцентной меткой. Источник: Daria S. Vinogradova et al. / International Journal of Molecular Sciences, 2026
Проведенные биологами опыты с этой системой уже помогли им изучить первые стадии синтеза белков, на которых рибосомы связываются с РНК-копиями генов, и раскрыть важную роль взаимодействий между несколькими вспомогательными белками и транспортной РНК в этих процессах. Также ученые проследили за тем, как несколько антибиотиков и других молекул подавляют процесс чтения матричной РНК. Эти замеры подтвердили возможность использования нового подхода для быстрой оценки перспектив применения кандидатов в антибиотики.
