ИСТИНА

Проблема распространения мультирезистентных бактериальных штаммов, осложнённая способностью некоторых видов бактерий к формированию биоплёнок, стимулирует поиск новых терапевтических средств и эффективных систем их доставки. Одним из наиболее перспективных направлений является применение энзибиотиков – ферментов вирусного происхождения с антимикробной активностью, обладающих узкой специфичностью, низкой токсичностью и сниженной вероятностью формирования резистентности. В данной работе были исследованы гидрогели на основе различных вариантов бактериального альгината, модифицированных гибридным эндолизином LysECD7-SMAP [1], проявляющим широкий спектр антимикробного действия. Цель исследования заключалась в анализе специфики образования безкатионных альгинатных гидрогелей с эндолизином, а также в установлении механизмов их межмолекулярной организации. В ходе работы были изготовлены образцы гидрогелей с различными свойствами за счет варьирования средней молекулярной массы цепи альгината, полученного методом контролируемого биосинтеза штаммом-продуцентом Azotobacter vinelandii 12 [2], присутствия катионов металлов 2+ и концентраций компонентов. Методами динамического светорассеяния установлено, что концентрация эндолизина LysECD7-SMAP определяет количество частиц в системе, при этом наблюдается близкая к линейной зависимость, что указывает на ведущую роль глобулы белка эндолизина в образовании коллоидных комплексов. Размерные характеристики частиц варьировали незначительно и не коррелировали с молекулярной массой альгината, что свидетельствует о формировании унифицированных коллоидных структур. Сравнительная ИК-спектроскопия образцов лиофилизированного гидрогеля относительно сухого альгината продемонстрировала усиление в показателях для полос поглощения, соответствующих растяжению ковалентных связей в карбоксильных и C-H группах, что указывает на образование ими водородных и электростатических межмолекулярных взаимодействий и их участие в стабилизации коллоидных структур. На основании совокупности данных предложена модель организации частиц, согласно которой глобулы эндолизина окружены цепями альгината, образующими сетку водородных и ионных связей. Результаты подтверждают наличие перспективы в возможности получения безкатионных гидрогелей на основе бактериального альгината и рекомбинантных эндолизинов, что открывает перспективы разработки новых биосовместимых материалов для инкапсуляции энзибиотиков и создания инновационных антибактериальных систем.