Как бактериальный фактор вирулентности обеспечивает собственный выброс

Многие бактерии вызывают заболевания, прикрепляясь к клеткам организма. Обычное лечение — антибиотики, но десятилетия их использования привели к росту устойчивости бактерий. Поэтому учёные ищут другие стратегии.

«Если мы сможем заблокировать механизм прикрепления бактерий к нашим клеткам, мы сможем обезвредить их, а не убивать», — говорит Джек Лео, постдок на кафедре бионаук Университета Осло.

Он и его команда изучали белок Интимин — важный адгезин некоторых бактерий, вызывающих диарею, например, энтеропатогенной E. coli. Интимин — это так называемый аутотранспортер, то есть он обеспечивает собственный выброс на поверхность бактерии. Оказавшись там, Интимин заставляет бактерии прикрепляться к клеткам слизистой кишечника, что приводит к симптомам болезни. Если заблокировать функцию Интимина, можно заблокировать и бактериальную адгезию.

До сих пор оставалось загадкой, как именно Интимин транспортирует себя наружу из клетки. Интимин встречается у грамотрицательных бактерий, которые, в отличие от наших клеток, имеют две мембраны, покрывающие клетку. Это означает, что для транспорта через эти два барьера требуется дополнительная энергия. Бернстайн и его коллеги утверждали, что одного лишь сворачивания белка недостаточно для обеспечения необходимой свободной энергии для секреции.

«В этом исследовании мы доказываем, что именно сворачивание белка обеспечивает энергию для секреции, по крайней мере, в случае Интимина и родственных белков», — заключает Лео.

Однако исследование не выявило, какой источник энергии инициирует транспорт. Механизм работы Интимина заключается в сворачивании части белка уже вне клетки, что буквально вытягивает остальную часть белка через внешнюю мембрану. Но без инициации ничего не происходит. Интимин сворачивается домен за доменом, вытягивая остальной белок. Белковый домен определяется как часть белковой цепи, способная сворачиваться независимо с образованием стабильной трёхмерной структуры.

«Когда мы ввели «метку» в первый домен Интимина, сворачивание белка было нарушено», — говорит Лео.

Для полного понимания процесса требуется больше исследований, но это небольшой шаг к поиску уязвимостей в механизме прикрепления бактерий к клеткам.