1785
Біологи University of Oregon відновили за генетичними реконструкціями білкові фрагменти, які могли існувати у предків плацентарних ссавців до 160 мільйонів років тому. Деякі «воскреслі» антимікробні пептиди в лабораторних тестах діяли проти стійких бактерій сильніше, ніж сучасні людські аналоги. Дослідники розглядають такі молекули як джерело ідей для нових антибактеріальних препаратів, але наголошують, що до реального лікування ще далеко.
Схема еволюції давніх антимікробних білків
У центрі роботи був lactoferrin — білок імунної системи, який міститься майже в усіх рідинах організму, окрім крові.
Його знаходять у грудному молоці, сльозах, слині, носовому слизу та кишковому секреті.
Одна з головних функцій lactoferrin — зв’язувати залізо.
Бактеріям воно потрібне для росту, тому білок фактично позбавляє патогени важливого ресурсу.
У lactoferrin є й інший захисний механізм — короткий antimicrobial peptide, здатний пошкоджувати мембрани бактерій.
Найближчі родичі цього білка такої властивості не мають, тому вченим було цікаво зрозуміти, коли вона виникла в еволюції.
Команда порівняла послідовності генів lactoferrin у сучасних видів, серед них люди й корови, та побудувала еволюційне дерево.
За допомогою ancestral sequence reconstruction статистично відновили найбільш імовірні послідовності білка в давніх спільних предків.
Найстаріші реконструйовані варіанти відносять приблизно до часу появи ранніх плацентарних ссавців наприкінці юрського періоду.
Після цього дослідники синтезували відповідні гени, отримали білки в клітинах і перевірили їхню дію проти кількох патогенів.
Серед них були Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Escherichia coli та Streptococcus.
Найдавніші пептиди вже пошкоджували бактеріальні мембрани, але частина бактерій могла відновлювати оболонку й переживати атаку.
У пептидів пізніших предків антимікробна активність поступово посилювалася.
Деякі варіанти кількома мільйонами років молодші працювали краще за сучасний людський peptide.
Вирішальною могла бути дуже невелика зміна структури: одна мутація в ланцюгу амінокислот суттєво підвищувала ефективність.
Для дослідників це показує, наскільки багато корисної інформації приховано в еволюційній історії білків.
Природний відбір протягом мільйонів років уже «перебирав» величезну кількість варіантів, частина яких могла мати властивості, втрачені сучасними формами.
Водночас древні antimicrobial peptides не є готовими антибіотиками.
Такі молекули менш стабільні за багато звичайних антибіотиків і можуть швидко руйнуватися в організмі.
Бактерії також здатні еволюціонувати стійкість і до пептидів.
Тому команда розглядає реконструйовані молекули передусім як стартові шаблони для проектування нових препаратів і комбінованих стратегій.
https://phys.org/news/2026-08-scientists-resurrect-ancient-proteins-antibiotic.html
