Двойное значение секреции бактериальных белков

Секреция бактериальных белков — это важный биологический процесс, оказывающий биотехнологическое и биомедицинское влияние на здоровье человека. Европейские ученые исследовали универсальный и широко консервативный бактериальный секреторный путь для его использования в биотехнологии и медицине.

Координированная секреция белков бактериями представляет собой важный биологический процесс с огромным влиянием на здоровье человека. Биотехнология изучает эти системы для оптимизации их работы в качестве небольших «фабрик» для производства биофармацевтических препаратов, тогда как биомедицину интересует их роль в патогенности для человека.

Общий секреторный (Sec) путь отвечает за секрецию и/или транслокацию подавляющего большинства бактериальных белков у большинства бактерий. Недавно была открыта вторая основная система экспорта — путь транслокации по двойному аргинину (Tat). Эта система значительно отличается от Sec-пути по структуре, механизму и специфичности. Это широко консервативный и важный путь секреции бактериальных белков, который также участвует в секреции факторов вирулентности патогенами человека.

Был инициирован проект ЕС TAT Machine с основной целью пролить свет на Tat-зависимую секрецию и транслокацию бактериальных белков. Конечной целью было создание биотехнологической платформы для производства широкого спектра белков с терапевтическими свойствами на основе Tat-пути.

Дополнительной целью проекта было выяснение роли Tat в патогенных и непатогенных организмах с одновременным сбором функциональной и структурной информации. Эта информация будет использоваться в будущем для разработки специфических ингибиторов. Благодаря уникальным структурным и функциональным особенностям Tat, которые встречаются только у бактерий, он представляет собой отличную мишень для противомикробных препаратов.

Очень важное преимущество Tat по сравнению с Sec-путем заключается в том, что он может секретировать крупные мультимерные белковые комплексы в их нативной, функциональной конформации. Это представляет огромное преимущество для биотехнологического производства биофармацевтических белков. В результате партнеры проекта TAT Machine использовали и расширили возможности Streptomyces в качестве Tat-зависимой системы секреции. Итогом этих усилий стала подача патента на производство белков медицинского значения с использованием Tat-зависимой биотехнологической стратегии. Второй патент находится в стадии подготовки.

Достижения проекта TAT Machine заложили основу для всестороннего использования Tat-пути как для производства белков, так и в качестве потенциальной противомикробной мишени.