Опыт ТИБОХ ДВО РАН: от морского гриба к потенциальному антибиотику
2026-09-30 20:00
Опыт ТИБОХ ДВО РАН: от морского гриба к потенциальному антибиотику
Ученые Тихоокеанского института биоорганической химии ДВО РАН получили новое бромированное производное природного соединения из морского гриба и показали его перспективность для борьбы с биоплёнками Staphylococcus aureus.
Природные соединения часто становятся отправной точкой для поиска новых биологически активных молекул. Их структура уже сформирована природой, но далеко не всегда исходное вещество обладает нужной активностью.
Один из способов изменить свойства такой молекулы — немного изменить её структуру с помощью органического синтеза.
Именно такой подход использовали исследователи Тихоокеанского института биоорганической химии им. Г.Б. Елякова ДВО РАН. Работа выполнена при поддержке РНФ в рамках проекта № 23-25-00654 и опубликована в журнале Antibiotics.
От природного соединения к более активному производному
Исследовательская группа сосредоточилась на модификации вторичных метаболитов гриба Trichoderma koningii KMM 4751, ассоциированного с голотурией (морским огурцом).
Ключевые этапы работы:
Выделение метаболита. Из грибной культуры было выделено природное соединение EHMP.
Полусинтез. Путем бромирования EHMP было получено бромпроизводное — Br-EHMP.
Оценка антимикробной активности. Исходный EHMP проявлял лишь слабую активность, а бромпроизводное Br-EHMP продемонстрировало выраженное подавление роста бактерий Staphylococcus aureus и эффективное ингибирование формирования биоплёнок.
Изучение механизма действия. Ученые установили, что ключевой мишенью Br-EHMP является фермент сортаза А, который участвует в процессах, необходимых для формирования стафилококковой биоплёнки. В неклеточном тесте Br-EHMP стабильно снижал активность фермента. Молекулярный докинг показал возможное взаимодействие Br-EHMP с активным центром сортазы А, включая ключевой остаток Cys184. Авторы предполагают, что именно это взаимодействие может быть связано с ингибированием фермента.
Тест на безопасность для клеток. На модели кардиомиоцитов H9c2 соединение Br-EHMP показало уровень цитотоксичности, сопоставимый с исходным природным веществом (а в концентрации 10 мкМ оказалось даже менее токсичным).
Зачем потребовался ADMET-анализ?
Прежде чем переходить к экспериментам на животных, нужно понимать, как соединение будет вести себя в организме — всасываться, распределяться, метаболизироваться, выводиться, и насколько оно токсично. Для этого исследователи проанализировали структуры EHMP и Br-EHMP с помощью платформы Синтелли и получили прогнозы ADMET-параметров и лекарствоподобия.
Расчёты показали, что Br-EHMP может обладать более благоприятным профилем по ряду прогнозируемых токсикологических параметров и быть более лекарствоподобным, чем исходное соединение EHMP.
Эти результаты помогают сформировать предварительный профиль соединения и определить направления для дальнейшего исследования.
Почему Синтелли, а не зарубежные сервисы?
На рынке существует ряд зарубежных онлайн-инструментов для оценки ADMET (SwissADME, pkCSM, ADMETlab и др.). Однако при подготовке публикаций и работе с новыми патентоспособными молекулами российские научные группы сталкиваются с серьезными ограничениями:
Нестабильность работы и блокировки зарубежных веб-сервисов из инфраструктуры РФ.
Передача химических структур новейших кандидатных соединений на сторонние зарубежные серверы несет прямые риски для защиты интеллектуальной собственности.
Серверы Синтелли расположены в РФ, что позволяет снизить риски, связанные с передачей химических структур зарубежным сервисам.
Итог
Сочетание классических химии природных соединений и органического синтеза, биологических испытаний и in silico анализа на платформе Синтелли позволило ученым ТИБОХ ДВО РАН создать перспективное соединение против бактериальных биопленок и сформировать убедительную доказательную базу для успешной публикации в журнале уровня Q1.