Белки возрастом 160 миллионов лет демонстрируют удивительную эффективность в борьбе с с... — 29 сентября 2026 г. в 07:00:05.714
Белки возрастом 160 миллионов лет демонстрируют удивительную эффективность в борьбе с супербактериями Биологи из Орегонского университета вернули к жизни доисторические белки, реконструировав молекулы, существовавшие 160 миллионов лет назад и способные естественным образом уничтожать микробы. Эти восстановленные белки могут подсказать ученым новые способы лечения инфекций, устойчивых к антибиотикам, — проблемы, ставшей серьезным вызовом для мирового здравоохранения. В ходе исследования, результаты которого были опубликованы 25 августа в журнале PLOS Biology, ученые проследили эволюционную историю пептидов (коротких белковых фрагментов), начиная с самых ранних плацентарных млекопитающих. К этой обширной группе относятся люди и практически все современные виды млекопитающих. Лабораторные эксперименты показали, что некоторые реконструированные пептиды, характерные для вымерших предков, эффективнее боролись с устойчивыми к лекарствам бактериями, чем аналогичные пептиды современных видов. Эти давно утраченные механизмы биологической защиты могут стать отправной точкой для разработки методов лечения, способных дополнить или заменить антибиотики, утратившие свою эффективность. Около 160 миллионов лет назад, ближе к концу юрского периода, появился общий предок всех плацентарных млекопитающих — животных, чье потомство развивается в утробе матери. Примерно в то же время возник и лактоферрин. Лактоферрин — это иммунный белок, присутствующий практически во всех биологических жидкостях организма, за исключением крови: в грудном молоке, слезах, слюне, носовой слизи и слизистой оболочке кишечника. Одна из его главных функций — лишать патогены доступа к железу. Бактерии, попавшие в организм, нуждаются в железе, однако лактоферрин прочно связывает этот элемент, значительно затрудняя микробам доступ к нему. Кроме того, лактоферрин обладает собственной способностью напрямую противостоять патогенам. В его состав входит антимикробный пептид, способный повреждать бактериальные мембраны, образуя в них отверстия, которые могут привести к разрыву клетки. Чтобы воссоздать этот вымерший антимикробный пептид, исследователи начали со сравнения последовательностей гена лактоферрина у современных видов, таких как человек и корова. Затем они определила эволюционные взаимосвязи между этими последовательностями и с помощью статистических методов вычислила наиболее вероятные генетические последовательности, характерные для их общих предков, восстановив таким образом картину эволюции за период примерно в 160 миллионов лет. Затем предсказанные гены были синтезированы и использованы для получения реконструированных древних белков. Затем полученные белки были протестированы на нескольких патогенах, связанных с заболеваниями человека, включая Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Escherichia coli и Streptococcus. Самые древние восстановленные антимикробные пептиды смогли разрушить бактериальные мембраны, но бактерии, по-видимому, восстановили повреждения и выжили после воздействия пептидов. Версии, реконструированные на основе более поздних предков млекопитающих, возраст которых составляет несколько миллионов лет, оказались более эффективными. В некоторых случаях они показали лучшие результаты, чем соответствующие современные человеческие пептиды. Titas Sil, Caitlin H. Kowalski, Sierra Scamfer, Natalie Copeland, Matthew F. Barber. Retracing the origin and evolution of a cryptic antimicrobial peptide within mammalian lactoferrin. PLOS Biology, 2026; 24 (8): e3003932 DOI: 10.1371/journal.pbio.3003932