Белковая нестабильность: Когда потеря формы становится преимуществом

Белок-шаперон HdeA, который помогает патогенным бактериям, таким как E. coli, пережить кислотную среду желудка человека, активируется именно тогда, когда теряет свою структуру.

Исследователи из Мичиганского университета обнаружили, что белок HdeA становится более активным по мере того, как становится более неупорядоченным. Этот белок действует как «страховой полис» для бактерий, позволяя им преодолеть кислотный барьер желудка на пути к заражению кишечника.

В отличие от большинства бактериальных белков, которые в кислоте денатурируют и слипаются, HdeA активируется при контакте с кислотой. В активном состоянии он оборачивается вокруг других белков, как обертка, предотвращая их агрегацию.

Ученые смогли создать перманентно активный вариант HdeA, который работает даже при нейтральном pH. Для этого они определили и «переключили» аминокислотные остатки, отвечающие за чувствительность белка к кислотности. Этот искусственный вариант оказался очень нестабильным и потерял большую часть своей структуры, что контрастирует со стабильной, но неактивной естественной формой белка при нейтральном pH.

«Ученые обычно предполагают, что мутации, ведущие к разворачиванию и нестабильности белка, делают его неактивным. Здесь же все наоборот: разворачивание идет рука об руку с приобретением активности», — говорит Линда Фойт, первый автор исследования, опубликованного в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Гибкость позволяет HdeA связываться и защищать множество различных белков. Понимание взаимосвязи между протонированием, конформацией и активацией HdeA критически важно для изучения вирулентности бактерий и может помочь в разработке лекарств, нацеленных на этот белок, чтобы ослабить патогенность E. coli и других бактерий.