ИСТИНА

Staphylococcus aureus является одним из наиболее опасных патогенов. Особую опасность этот патоген представляет при росте в виде биопленок. В это форме S.aureus проявляют исключительно высокую устойчивость против известных широко применяемых антибактериальных агентов. Такая высокая устойчивость обусловлена тем, что при переходе в форму биопленок в клетке происходит изменение метаболизма и в ней отсутствуют традиционные мишени для антибактериальных препаратов. В связи с этим для борьбы с биопленками стафилококков в медицинском оборудовании используются срастворы, в состав которых входят окислители и детергенты. Совершенно очевидно, что для разработки препаратов именно против биопленок стафилококков необходимо искать новые мишени, которыми могут быть белки(ферменты), играющие ключевую роль в метаболизме биопленок. Данные протеомного анализа стафилококков в виде биопленок позволил предположить в качестве новой мишени NAD+-=зависимую формиатдегидрогеназу (SauFDH). В рамках предыдущих проектов нами был клонирован ген этого фермента и создана система суперэкспрессии рекомбинантной SauFDH в клетках E.coli. Также были получены кристаллы и определена структура апо- и холо- форм фермента. В рамках текущего проекта нами проведено систематическое сравнение аминокислотных последовательностей формиатдегидрогеназ из разных источников. Результаты анализа показала, что SauFDH имеет гомологию с бактериальными ФДГ около 40%, в то время как между остальными формиатдегидрогеназами бактерий гомология равна 75-95%. Полученные данные свидетельствует, что возможно получение высокоэффективного ингибитора SauFDH, который не будет проявлять высокого сродство к другим ФДГ, т.е. такой ингибитор будет высоко специфичным. Также было проведено сравнению трехмерных структур апо- и холо- форм ФДГ из бактерий, дрожжей, микроскопических грибов и растений (более 26 структур). Результаты наложения структур с таковыми для SauFDH свидетельствуют, что, несмотря на идентичное положение ряда каталитических остатков, кофермент- и формиат-связывающие домены имеют заметные различия. Нами был проведен направленный мутагенез трех аминокислотных остатков в участке Gly(Ala)XGlyXXGly, который является “fingerprint sequence” для кофермент-связывающего домена дегидрогеназ. Полученные данные свидетельствуют, что отличия в остатка Х в этой последовательности у SauFDH играет важную роль в активности и стабильности фермента. Одна из замен привела к улучшению констант Михаэлиса как по NAD+, так и по формиату. Работа выполнена при частичной поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 20-04-00915a).