Ключ к слиянию бактериальных включений

Возбудитель венерического заболевания Chlamydia trachomatis уникален тем, что размножается внутри клеток хозяина. Его патогенность зависит от формирования внутриклеточной паразитической ниши — «включения», созданного из мембраны клетки человека. При заражении несколькими бактериями каждое индивидуальное включение в итоге сливается в одно большое. Этот уникальный процесс зависит от бактериального белка IncA и связан со способностью хламидии вызывать заболевание.

«Похоже, что когда слияние блокируется, мы наблюдаем меньше признаков болезни», — говорит клеточный микробиолог Фабиенн Поме, Ph.D., соавтор исследования.

Исследователи из Университета Джефферсона (Фабиенн Поме и биохимик Джино Чинголани, Ph.D.) определили кристаллическую структуру белка IncA с атомарным разрешением с помощью рентгеновской кристаллографии. Раннее сотрудничество позволило использовать структуру для формирования гипотез о функции белка.

Вычислительный биолог Хуан Перилья, Ph.D., создал компьютерные симуляции взаимодействия молекул IncA. В сочетании с анализом клеток, зараженных Chlamydia с различными мутантами IncA, исследователи обнаружили критическую для слияния область белка, названную «зажимом» (clamp).

Результаты, опубликованные в Nature Communications 18 июня, показывают, что IncA — редкий пример белка, управляющего слиянием мембран у бактерий.

«Идентификация бактериального белка, который помогает сливаться внутриклеточным паразитическим компартментам, дает исследователям новый инструмент для изучения ключевых болезненных процессов, вызываемых бактериями», — говорит Джино Чинголани. Это открытие может быть применено, например, в исследованиях микобактерий, где слияние мембран играет ключевую роль при туберкулезе.