ИСТИНА

Тиолактоны, в частности гомоцистеин-тиолактон (HTL), играют важную роль в бактериальной вирулентности, выступая сигнальными молекулами кворумного эффекта (QS), а также в патогенезе ряда заболеваний человека [1, 2]. Поскольку ферментативная инактивация бактериальных лактонсодержащих сигнальных молекул представляет собой эффективную стратегию подавления QS [3], поиск ферментов, гидролизующих тиолактоны, является актуальной задачей. Перспективным направлением также является комбинирование таких ферментов с антимикробными агентами для синергического усиления активности и преодоления резистентности [4]. В данной работе с использованием методов молекулярного докинга впервые были получены и проанализированы модели взаимодействия 13 гидролитических ферментов (лактоназ и сериновых гидролаз) с тиолактонами (HTL, N-ацетил-HTL и изобутирил-HTL, γ-тиобутиролактон). На основе анализа энергий связывания и локализации лигандов в активных центрах для последующих экспериментов были отобраны наиболее перспективные ферменты-кандидаты. Экспериментально установлено, что максимальную каталитическую эффективность в гидролизе HTL проявляет металло-β-лактамаза NDM-1 (kcat/KM = 826 М⁻¹·с⁻¹), а в гидролизе N-ацетил-HTL – лактоназа AiiA (kcat/KM = 137 М⁻¹·с⁻¹). Для усиления биологической активности созданы полиэлектролитные комплексы ферментов с полиаспарагиновой (PLD50) и полиглутаминовой (PLE50) кислотами. Исследована антимикробная активность их комбинаций с полимиксином B и клотримазолом. Показано, что ферменты AiiA, His6-OPH и NDM-1 в составе полиэлектролитных комплексов проявляют синергизм с антимикробными препаратами. Активность полимиксина B в комбинации с His6-OPH/PLD50 усилена в 9–10 раз против бактериальных и дрожжевых клеток. Противогрибковая активность клотримазола в комбинации с AiiA/PLE50 увеличена в ~7 раз против Candida tropicalis. Полученные результаты подтверждают перспективность разработки комбинированных препаратов на основе гидролаз тиолактонов.