ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Данный проект должен создать задел для решения двух задач. Первая задача - расшифровка на молекулярном уровне механизмов функционирования энергопреобразующих терминальных хинолоксидаз бактерий. Вторая задача - создание новых фармацевтических препаратов против ряда микробных инфекций, учитывая значительный вклад хинолоксидаз в механизмы устойчивости патогенных микроорганизмов и отсутствие этих ферментов у человека.
This project should create the groundwork for solving two problems. The first problem is to decipher the mechanisms of functioning of the energy-converting terminal quinol oxidases of bacteria at the molecular level. The second problem is to create new pharmaceutical preparations against a number of microbial infections, taking into account the significant contribution of quinol oxidases to the mechanisms of resistance of pathogenic microorganisms and the absence of these enzymes in humans.
Планируется исследовать реакции окисления-ревосстановления хинолоксидаз CydABX и AppBCX Escherichia coli, а также взаимодействие этих ферментов с ингибиторами.
Результаты, ранее полученные Борисовым В.Б. и соавт. по другим проектам, были опубликованы в высокорейтинговых журналах Q1 (по SJR). В их числе 3 статьи в Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1 статья в Mol. Aspects Med., 1 статья в mBio, 1 статья в Antioxid. Redox Signal., 9 статей в Biochim. Biophys. Acta – Bioenergetics, 1 статья в Scientific Reports, 3 статьи в J. Biol. Chem., 8 статей в FEBS Lett., 6 статей в Biochemistry, 1 статья в EcoSal Plus, 1 статья в Int. J. Mol. Sci., 1 статья в Antioxidants. К разработанным Борисовым В.Б. и соавт. оригинальным методам и подходам следует отнести: адаптацию «прямого» электрометрического метода для исследования цитохромов bd ( Borisov et al., 2011); способы прямого измерения детоксификации пероксинитрита (Borisov et al., 2015) и концентрации сероводорода (Forte et al., 2016); регистрацию каталазной активности bd-оксидазы с помощью метода амперометрии (Borisov et al., 2013).
Исследованы реакции окисления-ревосстановления хинолоксидаз CydABX и AppBCX Escherichia coli, а также взаимодействие этих ферментов с ингибиторами. Все запланированные задачи выполнены в полном объеме.
грант РНФ |
# | Сроки | Название |
1 | 16 декабря 2021 г.-31 декабря 2022 г. | Исследование биомедицински значимых хинолоксидаз, ферментов бактериальных дыхательных цепей |
Результаты этапа: Исследована каталазоподобная активность AppBCX E. coli, проведен ее ингибиторный анализ. Обнаружено, что препараты изолированной солюбилизированной AppBCX с высокой скоростью удаляют H2O2, продуцируя O2. Добавление H2O2 к тому же буферу, который не содержит фермента или содержит термически денатурированный AppBCX, не приводит к образованию O2. Последнее наблюдение исключает участие в реакции посторонних переходных металлов, связанных с белком. Индуцированное H2O2 образование O2 не подвержено ингибированию N-этилмалеимидом (соединение, связывающее сульфгидрильные группы), антимицином A (соединение, которое специфически связывается с местом связывания хинола) и CO (двухатомный газ, который специфически связывается с восстановленным гемом d). Однако образование О2 ингибируется цианидом (IC50 ~5 мкМ) и азидом. Добавление Н2О2 в присутствии дитиотреитола и убихинона-1 не инактивирует AppBCX и не влияет на его О2-редуктазную активность. На основании полученных данных предложен механизм, используемый AppBCX для осуществления каталазоподобной реакции. Сделан вывод о том, что способность AppBCX E. coli нейтрализовать H2O2 может играть роль в физиологии бактерий, делая их устойчивыми к пероксид-опосредованному стрессу. | ||
2 | 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. | Исследование биомедицински значимых хинолоксидаз, ферментов бактериальных дыхательных цепей |
Результаты этапа: В рамках выполнения работ по второму этапу проекта получены новые важные научные данные о редокс-превращениях изучаемого фермента. Проведение исследований методом быстрого смешивания с использованием спектрофотометра с диодной матрицей дало возможность регистрировать спектры поглощения CydABX с миллисекундным временным разрешением. Сравнительный анализ кинетики редокс-реакций мутантной формы оксидазы и фермента дикого типа позволил существенно продвинуться в понимании молекулярного механизма функционирования CydABX, в особенности, механизма внутрибелкового переноса электронов. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".