Широкое распространение лекарственной устойчивости среди бактерий постепенно делает терапию антибиотиками все менее и менее эффективной. При этом особую проблему представляют внутрибольничные инфекции, а также условно-патогенные микроорганизмы у пациентов с нарушенными механизмами сопротивляемости. Например, образование биопленок синегнойной палочки (Pseudomonas aeruginosa, СГП) в легких является одной из причин ранней смертности больных муковисцидозом. В этой связи представляется важным углубленное изучение систем неспецифического, врожденного иммунитета. Кроме того, совершенно необходимо тестирование самых различных идей улучшения этих систем для повышения сопротивляемости организма. Параоксоназа катализирует гидролиз различных сложных эфиров, в том числе лактонов. В геноме человека имеется три гена, кодирующие изоформы параоксоназы: PON1, PON2, PON3. В то время как PON1 и PON3 являются белками плазмы крови и расщепляют широкий круг субстратов, PON2 относительно специфична для N-ацилгомосеринлактона (N-АГЛ). N-АГЛ является сигнальной молекулой чувства кворума у многих бактерий, включая синегнойную палочку (СГП), которая превалирует в этиологии многих нозокомиальных инфекций, в том числе является основным компонентом биопленок у больных муковисцидозом. В связи с этим, PON2 справедливо считается важной составляющей врожденного, неспецифического иммунитета. Удивительно, что PON2 до сих пор очень слабо изучена во многих отношениях, например, практически не исследован ее интерактом. Поэтому основной задачей предлагаемого проекта является картирование интерактома PON2 человека – поиск новых белков-интеракторов, кодируемых как геномом человека, так и СГП. Целесообразность последнего базируется на реальном существовании не идентифицированных до настоящего времени белков, ингибирующих активность параоксоназы, а также феномене подавления экспрессии генов PON в дыхательном эпителии в условиях инфекции СГП. Второй задачей проекта является улучшение свойств PON2, которое может быть достигнуто путем сочетания методов молекулярной эволюции in vitro и рационального дизайна для придания молекуле PON2 большей стабильности и эффективности в отношении N-АГЛ, а также приобретению ею дополнительных свойств, таких как устойчивость к ингибированию секреторными белками СГП. Это позволит перейти к работе над третьей задачей: созданию предшественников пробиотических препаратов на основе модифицированных бактерий, экспрессирующих улучшенную PON2, подавляющих чувство кворума. В рамках данного трехлетнего проекта предполагается ограничиться экспериментами in vitro с целью выяснения перспектив данного подхода.