Суперкомпьютерные моделирования помогают развивать новый подход, чтобы бороться с устойчивостью к антибиотикам

Исследователи нашли четыре новых химиката, которые ищут и разрушают бактериальные белки, названные «насосы утечки», известный быть главной причиной устойчивости к антибиотикам. Хотя некоторые антибиотики могут проникнуть в защитных барьерах, окружающих бактериальные клетки, многие бактерии развили насосы утечки, которые удаляют антибиотики назад из клетки и отдают неэффективные лекарства.Команда сосредоточилась на одном белке насоса утечки, известном как AcrA, который соединяет два других белка в туннельной форме через бактериальный конверт клетки. Разрушение этого централизованно помещенного белка могло «бросить рывок» в середину насоса утечки и механически сломать его, в отличие от стратегий дизайна препарата, которые пытаются запретить полные биохимические процессы.

«Как первое в этой области, мы предложили подход по существу ‘вворачивания’ собрание белка насоса утечки и ведомый к открытию молекул с новым типом антибактериальной деятельности», сказал соавтор Джереми Смит, который служит Стулом губернатора UT-ORNL и директором Центра UT-ORNL Молекулярной Биофизики. «В отличие от предыдущих подходов, наш новый механизм использует механику, чтобы восстановить способность существующих антибиотиков бороться с инфекцией». Детали исследования были изданы при Инфекционных заболеваниях ACS.

Посредством лабораторных экспериментов, сделанных в тандеме с обширным белком, моделирования работают на суперкомпьютере Титана ORNL, они просмотрели большие количества химикатов, чтобы предсказать и выбрать, который будет самым эффективным при препятствовании тому, чтобы белки AcrA собрались правильно.«Супервычислительная мощность Титана позволила нам выполнять крупномасштабные моделирования целей препарата и показывать много потенциальных комплексов быстро», сказала Хелен Цгерская, глава Antibiotic Discovery and Resistance Group OU, который привел исследование. «Информация, которую мы получили, была объединена с нашими экспериментами, чтобы выбрать молекулы, которые, как находили, работали хорошо, и это должно решительно уменьшить время, должен был переместиться от экспериментальной фазы до клинических испытаний».Используя вычислительные модели, исследователи показали различные комбинации молекул и белков, чтобы определить которые «подгонка» хорошо вместе, подобный нахождению правильного ключа для определенного замка. Этот процесс был осложнен динамическим характером белка; белки постоянно изменяют свою форму.

В моделируемой окружающей среде исследователи создали виртуальные представления белков, произвели серию белка «снимки» в их различных конфигурациях и использовали Титана, чтобы «состыковать» тысячи молекул с каждым снимком и оценить, как сильно каждый будет взаимодействовать с белком.«Первый показ занял только 20 минут, используя 42 000 процессоров и привел к нескольким многообещающим результатам», сказал Джерри Паркс ORNL. «После более обширного анализа мы сузили наш список, чтобы предсказать, какие молекулы, скорее всего, разрушат функцию насоса утечки».Члены исследовательской группы в Университете Оклахомы тогда провели лабораторные эксперименты, чтобы подтвердить разрушение насоса утечки и восстанавливающей антибиотик способности к четырем из отобранных молекул. Исследователи Сент-Луисского университета тогда синтезировали структурные аналоги обнаруженных ингибиторов насоса утечки и определили свойства, важные для их действий.

Исследование команды, сосредоточенное на формирующем прототип типе насоса утечки, найденного у бактерий кишечной палочки, но исследователей, ожидает, что их восстанавливающий антибиотик подход будет применим ко многим грамотрицательным бактериям. Они планируют усилить недавно награжденное Инновационное и Новое Вычислительное Воздействие на Теорию, и Эксперимент (ПОДСТРЕКАЮТ) распределение от САМКИ выполнять большие моделирования на суперкомпьютере Титана, чтобы получить глубже понимание того, как бактериальная функция насосов утечки, определите более мощные ингибиторы насоса утечки и оптимизируйте лучшие комбинации антибиотика плюс ингибитор, чтобы сделать их подходящими для клинических испытаний.


12 comments

  1. СТАНКОМАШ, Челябинск (1935–2009)
    От прежнего штата работающих (20 тысяч человек) на *Станкомаше* осталась лишь десятая часть, многие производственные площадки проданы или сданы в аренду.

  2. А чем не повод для вторжения в Польшу, например? Не безумнее ведь чем вторжение в Крым по причине "атудабиндерафцы придут и всехпоубивают"….

  3. Так твою лугандонию еще и рогуляндией называют? Спасибо буду знать.

  4. Господа из немытой, переведите для меня, что прохрюкала эта русская свинья? Ни черта ведь не понятно.

  5. Голодный скот .На фестивале в Новокузнецке ради бесплатного мороженого взрослые чуть не затоптали детей

  6. А не сами ли пацаки уже вбухали в этот проект 5 млрд? И не отказались ли турки от него раньше? Как вам живется в этом зазеркалье, немытые?

Добавить комментарий