ИСТИНА

В последние годы устойчивость к бактериям становится все более важной проблемой для здравоохранения. При одновременном сокращении количества зарегистрированных антибактериальных препаратов устойчивость к ним растет все более высокими темпами, что делает разработку новых препаратов дорогостоящим и неэффективным мероприятием. Поэтому создание новых эффективных антибактериальных препаратов - важнейшая задача. Недавно было открыто несколько антибактериальных препаратов, однако существуют ограничения по их спектру действия на бактерии. Однако для одного из них [1, 2] спектр действия расширялся по мере изучения антибиотика, от действия только на грамположительные бактерии [1] до действия на любые бактерии, за исключением тех, которые имел определенную помпу множественной лекарственной устойчивости AcrAB-TolC [2, 3]. Митохондриально-направленный антиоксидант SkQ1 является представителем нового класса антибиотиков, которые непосредственно влияют на биоэнергетику бактерий. Было показано, что он эффективен против грамположительных и грамотрицательных бактерий, кроме Escherichia coli [2]; Устойчивость E. coli определялась наличием помпы МЛУ AcrAB-TolC [2, 3]. В наших исследованиях мы проанализировали все помпы, содержащие TolC по отношению к SkQ1 в условиях, близких к физиологическим в клетке, и выяснили, что (1) SkQ1 выводится из клеток только однной помпой AcrAB-TolC, (2) AcrA белок необходим для формирования активной помпы AcrAB-TolC, (3) белок AcrD (ортолог белка AcrB с 66% идентичностью последовательностей) не может откачивать SkQ1 из бактериальных клеток. Все штаммы Escherichia coli продемонстрировали одинаковую устойчивость к SkQ1 [3, 4]. Можно предположить, что наличие помпы AcrAB-TolC означает наличие устойчивости к SkQ1, но это не так. Грамотрицательные бактерии Rhodobacter sphaeroides и Photobacterium phosphoreum продемонстрировали чувствительность к SkQ1, также имели помпу AcrAB-TolC. Последовательности белка AcrB из R. sphaeroides и P. phosphoreum демонстрируют только 33% и 65% идентичности с последовательностью белка AcrB из E. coli, что аналогично идентичности между белками AcrB и AcrD. Это позволяет предположить, что при идентичности последовательности белка AcrB менее 66% нельзя ожидать устойчивости к SkQ1. Это подтверждается тем, что бактерии Klebsiella pneumoniae, имеющие идентичность 91,5%, показывает устойчивость, сравнимую с E. coli. Похоже, что помпы имеют набор уникальных субстратов, под которыми мы подразумеваем молекулу или группу молекул со схожей структурой, и функционально идентичная помпа удалит их независимо от идентичности её последовательности. Таким образом, белки AcrB и AcrD из E. coli являются генетическими и функциональными паралогами, а белки AcrB из E. coli и K. pneumoniae являются генетическими и функциональными ортологами. В свою очередь, белки AcrB из E. coli, R. sphaeroides и P. phosphoreum могут быть генетически ортологичными, но функционально они являются паралогами[5].