Фермент создал новое лекарство

Специалисты по медицинской химии заимствовали идеи новых лекарств у растений, плесневых грибков, лягушек и моллюсков, производящих токсины. Оказалось, что полезные находки можно сделать и ближе. Группа исследователей из США обнаружила, что организм человека вырабатывает фермент, катализирующий синтез низкомолекулярного соединения, которое ингибирует репликацию ряда вирусов, включая вирус Зика. Предполагается, что эта молекула поможет разработать новые противовирусные препараты («Nature», 2018, doi: 10.1038/s41586-018-0238-4).

В нашем организме есть фермент, который синтезирует из обычного нуклеозидтрифосфата противовирусный препарат

Относительно давно исследователи выяснили, что, если рыбы, птицы или млекопитающие подвергаются вирусной инфекции, в их организмах активируется белок вайперин, однако до недавнего времени о механизме действия этого белка было мало что известно.

Тайлер Грув и Стивен Элмо из Медицинского колледжа имени Альберта Эйнштейна и Джеми Альберт с Крегом Камероном из Университета Пенсильвании решили исследовать активность вайперина. Оказалось, что он относится к классу оксидоредуктаз, то есть катализирует перенос электронов, формируя при этом реакционноспособные радикальные частицы. Было обнаружено, что одна из реакций, которую катализирует этот фермент, — дегидратация цитидтинтрифосфата. При этом образуется 3′-дезокси-3′,4′-дидегидроцитидинтрифосфат(3′-дезокси-3′,4′-дидегидроЦТФ) — молекула, похожая по строению на известные противовирусные препараты, способные нарушать репликацию геномов РНК-вирусов. Исследователи показали также, что 3′-дезокси-3′,4′-дидегидроЦТФ ингибирует РНК-полимеразы вируса Зика, вируса лихорадки Западного Нила, вируса денге и вируса гепатита C.

Ферменты РНК-полимеразы синтезируют молекулы РНК, и вирусных, и человеческих. 3′-Дезокси-3′,4′-дидегидроЦТФ по структуре сходен с рибонуклеотидами, из которых РНК-полимераза строит цепи РНК вируса, но, встроившись в цепочку, он блокирует ее дальнейший рост — к нему не может присоединиться следующий рибонуклеотид. В настоящее время исследователи пытаются выяснить, почему 3′-дезокси-3′,4′-дидегидроЦТФ не мешает синтезу РНК человека. Ранее в лабораториях уже получали ингибиторы полимераз вирусов, однако биологи не предполагали, что живые системы могут вырабатывать вещества с аналогичными свойствами.

Эта статья доступна в печатном номере "Химии и жизни" (№ 8/2018) на с. 16.