Один из классических путей разработки новых антибиотиков это исследование молекулярной структуры жизненно важных ферментов патогенных бактерий с целью разработки высокоспецифичных ингибиторов. Последние разработки проведенные в Центре Структурной Биологии в Корейском Институте Науки и Технологий (Structural Biology Center, Korea Institute of Science and Technology) в Сеуле а затем Шеффилдском Университете (Molecular Biology and Biotechnology Department, University of Sheffield) показали что глутамат рацемаза, ответственная за синтез D-глутаминовой кислоты - строительного блока бактериальных клеток, является жизнено необходимой для бактерий. После 5 лет напряженной работы нескольких лабораторий были получены структурные данные активного центра этого фермента, позволяющие анализировать все тонкости механизма связывания субстрата этой рацемазой.
Неожиданный сюрприз поджидал исследователей когда они начали сравнивать сходства и различия в структурах глутаматовых рацемаз из различных бактерий. У всех бактерий карман связывания в активном центре фермента был органичен по ширине и только у пневмококков карман связывания был шире, хотя все различие в первичных структурах ферментов было минимально и заключалось в в двух аминокислотных заменах VAL->ALA с одной стороны и CYS->ALA с другой стороны канала кармана связывания, что открывало широкий проход делая возможным связывание более объемного ингибитора. Этот замечательный факт позволил предсказать структуру и в последствии синтезировать высокоэффективный ингибитор, который специфично действует только на один вид бактерий, на пневмококки. Это необыкновенная удача найти антибиотик, специфичный только к одному патогенному виду микроорганизмов.
После таких замечательных результатов исследования структуры и функции жизненно-важного фермента глутамат-рацемазы осталось дело за малым, провести испытания на токсичность и безопасность различных ингибиторов для млекопитающих и человека и на осонове этих данных сделать высокоспецифичный антибиотик нового поколения, который будет не уничтожать всю микрофлору организма вызывая попутные растройства пищеварения, а действовать исключительно специфично против пневмококков.
