Группа ученых кафедры химической энзимологии химического факультета МГУ проанализировала и впервые описала перспективы комбинирования двух типов противогрибковых средств для комплексной борьбы с патогенными грибками. Работа поддержана грантом РНФ (№ 23-14-00092) и опубликована в высокорейтинговом журнале International Journal of Molecular Sciences.
Грибки могут вызывать болезни у людей, животных и растений. Контролировать их популяцию важно для заботы о здоровье человека, сохранения урожая и поддержания экологической ситуации. Однако, как и бактерии, грибки могут становиться устойчивыми к используемым против них препаратам. Чтобы справиться с этой проблемой, ученые ищут новые противогрибковые средства.
В качестве потенциальных компонентов новых препаратов особое внимание ученых привлекают сочетания металлов или металлосодержащих соединений и ферментов. Разные металлы и ферменты разрушают грибки по разным механизмам. Поэтому их комбинирование позволяет воздействовать на грибные колонии комплексно и, как следствие, намного более эффективно.
Металлы снижают устойчивость грибков и позволяют уменьшить минимальную дозу препарата. Это связано с тем, что основным механизмом противогрибкового действия металлов является запуск образования и накопления активных форм кислорода. Ферменты, в свою очередь, воздействуют на сами грибные клетки (клеточные стенки, мембраны), их белки, ответственные за образование биопленок, защитные агенты грибов (микотоксины и антибиотики), а главное – на молекулы, отвечающие за чувство кворума. Это сигнальные молекулы, которые позволяют грибкам поддерживать связь между собой и переходить в активное состояние, вызывающее болезнь. Именно поэтому так важно научиться их разрушать.
«Чтобы понять, в каком направлении двигаться, мы провели масштабное аналитическое исследование и пришли к выводу, что наиболее перспективными оказываются сочетания гидролитических ферментов с наночастицами серебра или содержащими цинк металлоорганическими каркасами», – рассказывает автор исследования и исполнитель проекта, научный сотрудник химического факультета МГУ Ольга Маслова.
Химики определили, что лучше всего себя проявляют комбинации кератиназы, глюконазы или хитиназы с наночастицами серебра и сочетания лактоферина с цинксодержащими металлоорганическими каркасами.
«Такие исследования способствуют формированию новых представлений и задают общий тон разработке способов управления грибными популяциями. Мы впервые сделали акцент на возможности разрушения молекул, отвечающих за чувство кворума», – подводит итог работы Ольга Маслова.
Собранная информация помогла научной группе выбрать комбинации с лучшими свойствами для проведения эксперимента. Ученые провели молекулярное моделирование и в будущем планируют проверять противогрибковую активность комбинаций.
Автор фото: Юлия Чернова
Информация и фото предоставлены пресс-службой МГУ