Новости всё Наука - iCity.life Воронеж

Процесс формирования устойчивости бактерий к антибиотикам изучен достаточно хорошо и препараты для борьбы с вредоносными микроорганизмами все еще не позволяют им взять верх над нами. При этом оставались в механизмах развития резистентности и свои «белые пятна». Но недавно группа немецких ученых совершила довольно важное открытие: им удалось выявить ранее неизвестную структуру белка, который отвечает за устойчивость бактерий к антибиотикам. Причем помог им в этом самый крупный в мире лазер на свободных электронах XFEL.

Для начала немного поясним о том, что представляет собой XFEL (или European X-ray Free Electron Laser). Его начали разрабатывать в 2002 году, а в эксплуатацию запустили в 2017. Протяженность всего комплекса составляет 3,4 километра и расположен он на глубине от 6 до 38 метров под землей. Сама конструкция начинается в районе лаборатории DESY в Гамбурге, а заканчивается на окраине города Шенефельд. Вся эта массивная конструкция работает следующим образом: ускоряющиеся пучки электронов попадают в специальное устройство с периодическим магнитным полем. Оно позволяет электронам излучать частицы в диапазоне от тетрагерцевого до рентгеновского излучения, благодаря чему и можно изучать структуры, которые увидеть другими способами не получится.

В момент излучения и попадания частиц на белковый кристалл, помещенный в воду, дифракция передает данные о структуре содержащегося в нем белка

В качестве контроля выступал фермент лизоцим, полученная структура которого при помощи XFEL оказалась полностью идентичной той, что получена «традиционным» способом. Далее эксперты взяли пробу фермента бактерии Klebsiella pneumoniae. Фермент носит название CTX-M-14 и относится к группе бета-лактамаз. В итоге был выделен ранее неизвестный фермент, который, как оказалось играет ключевую роль в процессах формирования у бактерий резистентности. Заблокировав его, клебсиеллу можно сделать уязвимой к противобактериальным препаратам. Сейчас ученые заняты поиском способа деактивации белка, а также выяснением того, как эту технологию можно применить для выявления слабых мест других бактерий.