Бактерии болезни легионеров перехватывают транспорт веществ в иммунных клетках

Бактерия Legionella pneumophila, вызывающая болезнь легионеров, при заражении легких приводит к острой пневмонии. Патоген действует изощренно: он намеренно проникает в клетки иммунной системы человека и вводит множество белков, которые вмешиваются в нормальные клеточные процессы.

Ученые из Института молекулярной физиологии Макса Планка в Дортмунде выяснили, как легионелла перепрограммирует клетки для обеспечения собственного выживания и размножения. Они исследовали белок, который патоген использует для перенаправления внутриклеточного транспорта веществ в своих целях. (Science, 22 июля 2010 г.)

При инфекции легионеллы поглощаются иммунными клетками и оказываются окруженными мембраной внутри клетки. Чтобы избежать уничтожения, бактерия высвобождает белки, перепрограммирующие человеческую клетку. Один из таких белков — DrrA. Ранее было показано, что DrrA перенаправляет транспорт веществ в клетках человека в сторону патогена, используя для этого Rab-белки.

Rab-белки — это молекулы-переключатели, координирующие движение транспортных везикул внутри клеток. Они обеспечивают доставку этих мембранных пузырьков в нужное место в нужное время. Из примерно 60 различных Rab-белков DrrA специфически использует молекулу Rab1: он помещает Rab1 на мембрану, окружающую бактерию, и активирует ее. В результате часть транспортной системы клетки перенаправляется к везикуле с бактерией.

Структурный и биохимический анализ DrrA привел к удивительному открытию: этот белок не только активирует Rab1, но и способен продлевать его активное состояние. Для этого DrrA блокирует выключение Rab1, присоединяя к нему молекулу AMP, что мешает связыванию регуляторных белков.

«Постоянная активация Rab1 с помощью DrrA может обеспечивать усиленный транспорт веществ в сторону отсека с легионеллой и, следовательно, поддерживать выживание бактерии», — заключает Аймельт Итцен из Института Макса Планка.

Изучение бактериального белка DrrA показывает, как человеческий регуляторный белок (Rab1) целенаправленно активируется и поддерживается в активном состоянии. Это поднимает вопрос: разработала ли легионелла такой механизм регуляции или здоровые клетки также могут подобным, но пока неизвестным способом контролировать транспорт веществ.