Проект направлен на поиск принципиально новых генетически кодируемых антимикробных соединений пептидной природы в геномах и транскриптомах многоклеточных эукариот и бактерий, их всестороннее изучение и отбор потенциальных кандидатных молекул, а также их комбинаций, на основе которых могут быть созданы терапевтические средства, способные расширить арсенал препаратов для лечения мультирезистентных внутрибольничных инфекций. Интерес к антимикробным пептидам рибосомального пути биосинтеза (АМП) связан со способностью многих из них эффективно уничтожать патогенные микроорганизмы, в том числе грамотрицательные бактерии из группы «ESKAPE», представляющие на сегодняшний день, по данным ВОЗ, наибольшую опасность для пациентов с ослабленным иммунитетом. Для многих катионных АМП характерен широкий спектр действия и быстрый бактерицидный эффект независимо от метаболической активности патогена, его физиологических особенностей и формирования им биопленки. Известно, что большинство живых организмов синтезируют разнообразные АМП, принадлежащие к различным структурным классам, причем анализ эволюционно близких видов позволяет в ряде случаев идентифицировать целые комбинаторные библиотеки родственных структур. Скрининг подобных библиотек будет осуществлен в рамках данного проекта в качестве первого этапа отбора АМП, обладающих потенциальной терапевтической ценностью. Объекты исследования: 1) Новые соединения животного и бактериального происхождения, идентифицированные путем анализа открытых баз данных нуклеотидных последовательностей (кателин- и BRICHOS-ассоциированные пептиды животных, бактериоцины II класса). 2) Гомологи ранее изученных АМП, показавших высокую антибактериальную активность в экспериментах in vitro. 3) Новые и малоизученные антимикробные пептиды растений, принадлежащие к классам дефенсинов, тионинов, липид-транспортирующих белков (LTP), гевеинов и α-гарпининов. Направления работы: 1) Биоинформатический поиск новых АМП и селекция расширенной панели соединений для тестирования in vitro (приоритет будет отдан пептидам с принципиально новой структурой); проектирование библиотек гомологов. 2) Получение очищенных препаратов исследуемых пептидов с помощью гетерологической экспрессии в бактериальных биосинтетических системах и твердофазного химического синтеза с последующей очисткой методом обращенно-фазовой ВЭЖХ. 3) Исследование спектра антимикробной активности и селекция перспективных соединений для дальнейших углубленных исследований (приоритет будет отдан пептидам, действующим на клинически значимые ESKAPE-патогены, включая мультирезистентные штаммы). 4) Исследование гемолитической активности, цитотоксичности, про- и противовоспалительной активности, действия на биопленки и синергизма АМП различных семейств. 5) Структурно-функциональные исследования искусственных аналогов, идентификация молекулярных мишеней, выяснение механизмов антимикробного действия и формирования резистентности, исследование пространственной структуры. Результатом выполнения проекта станет разработка новых прототипов пептидных антибиотиков и иммуномодуляторов, а также подходов к их комбинированному применению.