Ученые из Института биохимии и физиологии микроорганизмов имени Г. К. Скрябина РАН (Пущино) выделили новый бактериолитический фермент бактерии Lysobacter capsici.
Сначала с помощью современных биоинформатических методов авторы сравнили два штамма одного вида бактерии Lysobacter capsici, один из которых был активным и выделял внеклеточные бактериолитические ферменты, а второй был малоактивным и утратил эту способность.
Оказалось, что в клетках активного штамма экспрессия (работа) 1584 генов была выше, чем в клетках малоактивного штамма. Ученые также обнаружили, что в питательной среде, где выращивались бактерии, концентрация 25 внеклеточных белков у активного штамма была значительно выше, чем у малоактивного штамма. Именно среди этих белков оказался новый, не известный ранее для этого микроорганизма бактериолитический фермент амидаза Ami. Работа гена, отвечающего за синтез этого фермента, в клетках активного штамма оказалась в 324 раза выше, а уровень производства самой амидазы — в 284 раза выше, чем у малоактивного варианта. Исследователи предположили, что амидаза Ami может определять антимикробные свойства активного штамма Lysobacter capsici.
На следующем этапе ученые получили фермент Ami в достаточном количестве для его всестороннего исследования. Для этого с использованием оригинальных молекулярно-генетических подходов авторы «заставили» клетки Lysobacter capsici нарабатывать необходимое количество амидазы Ami. Фермент продемонстрировал высокую антимикробную активность в отношении ряда патогенных бактерий, включая устойчивые к антибиотикам штаммы. Особенно эффективно он разрушал клетки бактерий рода Bacillus, среди которых возбудитель сибирской язвы и штаммы, вызывающие пищевые отравления.
Исследователи также установили, какие именно связи в пептидогликане различных бактерий разрушает амидаза Ami. Знать это важно для характеристики фермента в качестве перспективного для медицины антимикробного соединения.
Таким образом, дальнейшее изучение амидазы будет направлено на создание новых отечественных ферментных антимикробных препаратов, не имеющих на данный момент аналогов.