Еволюція метало-бета-лактамаз у фокусі проблеми антибіотикорезистентності

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.26565/2075-5457-2025-44-3

Ключові слова:

механізми антибіотикорезистентності, молекулярна еволюція бактерій, молекулярні адаптації

Анотація

У статті розглянуто місце метало-бета-лактамаз серед механізмів антибіотикорезистентності. Ці ферменти мають важливі відмінності від серинових бета-лактамаз, які впливають на механізм їх каталітичної активності, інгібування, швидкість поширення та еволюції. Описано історію вивчення та суспільну значущість антибіотикорезистентності в цілому та бета-лактамаз зокрема. Наведено класифікації ферментів, що гідролізують бета-лактамне кільце, описано структуру реакційного центру метало-бета-лактамаз та гіпотетичну модель його функціонування. Також розглянуто два принципово відмінних механізми інгібування метало-бета-лактамаз (цинк-залежний та цинк-незалежний) та їх наслідки для розробки терапевтичних стратегій. Метало-бета-лактамази поширювались серед непатогенних природних популяцій бактерій, а потім почали поширюватися на патогенних (спочатку грам-негативні), що обумовлює важливість їх вивчення з точки хору суспільного здоров’я. Висока швидкість поширення цих ферментів обумовлена їх локалізацією в структурах типу інтегронів, інсерційних послідовностей та кон’югаційних плазмід та може бути проілюстрована на прикладі ферменту NDM, вперше виділеному в Н’ю-Делі в 2009 р., який за десять років поширився по всьому світу та сформував три десятки мутантних варіантів. Майже доведеним є факт, що метало-бета-лактамази виникали в еволюції двічі. На сьогодні більш точно з’ясовані філогенетичні зв’язки між різними представниками цієї родини ферментів та встановлено наявність десяти монофілетичних груп. Наведені у статті дані можуть слугувати вихідною точкою для планування комплексних робіт з прогнозування еволюції метало-бета-лактамаз, які несуть серйозні ризики для лікування інфекційних захворювань.

Біографії авторів

  • автор В.Б. Москальов, афіліація Комунальний заклад «Харківська гуманітарно-педагогічна академія» Харківської обласної ради

    пров. Руставелі, 7, Харків, Україна, 61001, vitmoskalov93@gmail.com

  • автор І.В. Каденко, афіліація Комунальний заклад «Харківська гуманітарно-педагогічна академія» Харківської обласної ради

    7 Rustaveli lane, Kharkiv, Ukraine, 61001, kadenko19@ukr.net

  • автор А.М. Мухін, афіліація Комунальний заклад «Харківська гуманітарно-педагогічна академія» Харківської обласної ради

    пров. Руставелі, 7, Харків, Україна, 61001, andrey380959316511@gmail.com

Завантаження

Опубліковано

2025-07-24

Номер

Розділ

БІОХІМІЯ

Як цитувати

Еволюція метало-бета-лактамаз у фокусі проблеми антибіотикорезистентності. (2025). Вісник Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна. Серія «Біологія», 44, 23-31. https://doi.org/10.26565/2075-5457-2025-44-3