Анализ микроцина B в результате проведенных исследований: резюме
Ингибиторы ДНК-топоизомераз представляют собой важный класс антибактериальных и противоопухолевых препаратов [ 145 , 146 ]. Тем не менее, успешное применение этих препаратов осложняется проблемой возрастающей устойчивости бактерий к антибиотикам в первом случае и проблемой достижения избирательности действия ингибитора на опухоль - во втором. Одним из путей решения этих проблем является поиск новых структур среди бесконечного разнообразия порождаемых природой вариантов. Недавно охарактеризованная и постоянно расширяющаяся группа ТОММ включает в себя ингибитор ДНК-гиразы микроцин Б . Направленный биоинформатический поиск новых ТОММ- кодирующих оперонов в постоянно увеличивающимся количестве секвенированных бактериальных геномов потенциально может привести к появлению большого количества других аналогичных микроцину Б ингибиторов топоизомераз.
Пост-трансляционно модифицируемые пептиды представляют собой притягательный объект для "синтетической биологии". Знание о принципах организации и модификации предшественников ТОММ должно позволить получать новые синтетические вещества с заранее известной структурой генно-инженерными методами.
Микроцин Б может служить модельным объектом для таких исследований.
В данной работе мы обратили внимание на необычное поведение микроцина во время обратнофазовой хроматографии и с помощью масс- спектрометрических методов проанализировали его структуру, обнаружив новую пост-трансляционную модификацию - депсипептидную связь . Этот результат существенно дополняет известные данные о механизме гетероциклизации, осуществляемом ферментным комплексом McbBCD .
Также, мы создали и проанализировали более сотни разных структурных вариантов пропептида, включая все возможные варианты аминокислотных замен в сайтах, подвергающихся гетероциклизации с образованием бис-гетероциклов и укороченные с С-конца варианты пептидов. Полученные данные отчасти противоречат результатам ранее проведенных (1999 г.) экспериментов [ 133 ] и подготовливают почву для дальнейшего изучения производства и механизма действия микроцина Б и других пептидов из класса ТОММ.
Проведенные нами исследования структуры и свойств микроцина Б позволили сделать следующие выводы.
1. Обнаружены новые природные варианты микроцина Б, содержащие сложноэфирные связи.
2. Показано, что остатки серина в составе трипептидов Gly- Cys-Ser в составе микроцина Б подвергаются ранее неизвестной для данного вещества модификации - N-O-пептидильному сдвигу.
3. Систематически проанализировано влияние мутаций в двойных гетероциклах на продукцию и антимикробную активность микроцина Б.
4. Продемонстрировано, что в процессе гетероциклизации остатков Ser и Cys могут участвовать карбонильные атомы аминокислотных остатков, отличных от Gly.
5. Определены минимальные фрагменты микроцина Б, способные проникать в клетки и способные ингибировать ДНК-гиразу.
