Ученые впервые создали синтетические молекулы слизи. Открытие должно помочь разработать новые методы лечения инфекционных заболеваний. Исследование опубликовано в ACS Central Science, кратко о нем сообщает Science Alert.
Тело способно производить от 1,5 до 2 л слизи каждый день. Продукт секреции клеток вырабатывается в основном в дыхательных путях, защищая и увлажняя нежные ткани, улавливая микробы и загрязняющие вещества. Слизь также покрывает стенки кишечника.
Ученые под руководством химика Остина Крюгера из Массачусетского технологического института синтезировали муцины — белки, из которых построена слизь. Муцины состоят из длинного белкового шипа с нитями углеводных полимеров, называемых гликанами. Считается, что полимеры препятствуют «общению» бактерий между собой, не дают им прикрепляться к поверхностям и выделять токсины.
Мы хотели понять, какие свойства муцинов важны для их активности, и имитировать эти особенности, чтобы заблокировать пути вирулентности у микробов», — сказала химик Лаура Кисслинг.
Муцины сложны по своей структуре. По словам ученых, протеиновый шип состоит из тысяч различных аминокислот и есть много разных типов гликанов, которые могут составлять щетинки.
Команда начала с углеродных кольцевых молекул и использовала процесс, который превращал их в прямую линию. Затем полученные молекулы с двойной связью углерод — углерод были соединены вместе, чтобы сформировать полимерный стержень синтетического муцина. Исследователи создали две различные формы: транс- и цисплимеры, которые отличаются расположением атомов углерода. И если первые не были особенно эффективны для улавливания токсинов, выделяемых бактерией Vibrio cholerae, то вторые работали даже лучше, чем настоящие муцины.
Ученые признали, что их разработка позволит продолжить изучение роли муцинов в микробном симбиозе и патогенезе и послужит началом для создания имитаторов, которые действуют как смазка и контролируют микробиом.