Molekulāro fragmentu atlase jaunu zāļvielu izstrādei pret zarnu nūjiņas Escherichia coli seril-tRNS sintetāzi

Abstract

Antibakteriālā rezistence ir atzīta par vienu no globālajām veselības aprūpes problēmām, tomēr jaunu antibakteriālo savienojumu izstrāde ir būtiski stagnējusi. Darba mērķis bija identificēt un atlasīt molekulāros fragmentus, kas spējīgi mijiedarboties ar Escherichia coli seril-tRNS sintetāzi (EcSerRS) un kalpot par pamatu jaunu antibakteriālo līdzekļu attīstīšanai. Darba ietvaros Escherichia coli NiCo21 (DE3) celms tika identificēts kā optimālākais rekombinantai EcSerRS ekspresijai, kas sekojoši tika attīrīta ar niķeļa afinitātes un gēlfiltrācijas hromatogrāfiju. Balstoties uz izotermālās titrēšanas kalorimetriju tika noteikts, ka EcSerRS funkcionālā aktivitāte sasniedza aptuveni 72%. Sekojoši no 1000 molekulāro fragmentu lielas bibliotēkas ar diferenciāl-skenējošās fluorimetrijas un kodolmagnētiskas rezonanses palīdzību tika atlasīti un validēti 4 fragmenti, kas uzrādīja mijiedarbību ar EcSerRS. Visbeidzot, ar ko kristalizācijas metodi tika atrisināta pētāmā proteīna trīsdimensionālā struktūra.

Antibacterial resistance has been recognized as one of the global healthcare challenges, yet the development of new antibacterial compounds has stagnated significantly. The work sought to identify and select molecular fragments capable of interacting with Escherichia coli seryl-tRNA synthetase (EcSerRS) and serve as a basis for the development of new antibacterial agents. Within the scope of the study, Escherichia coli NiCo21 (DE3) strain was identified as the most suitable for recombinant expression of EcSerRS. The protein was subsequently purified using nickel affinity and gel filtration chromatography. Isothermal titration calorimetry revealed that the functional activity of EcSerRS has reached approximately 72%. Next, from library of 1000 molecular fragments, 4 were selected and validated for interaction with EcSerRS using differential scanning fluorimetry and nuclear magnetic resonance spectroscopy. Finally, the three-dimensional structure of EcSerRS was resolved using co-crystallization.