Расшифрована роль триглицеридов в клеточном барьере возбудителя туберкулёза

Туберкулёз — тяжёлое инфекционное заболевание, ежегодно уносящее около 1,3 миллиона жизней. Его вызывает патоген Mycobacteria tuberculosis, чей успех во многом зависит от мощного клеточного двойного барьера, который обеспечивает защиту от иммунной системы хозяина и служит платформой для взаимодействия с ней.

Новое исследование с использованием компьютерного моделирования, проведённое профессором Ларсом Шефером и доктором Дарио Де Веккисом из Центра теоретической химии Рурского университета в Бохуме (Германия) в сотрудничестве с Институтом медицинской микробиологии Цюрихского университета, раскрыло молекулярный путь ключевого компонента этого барьера — триглицерида. Результаты опубликованы в Nature Communications 13 октября 2023 года.

Молекулярный пылесос

Триглицериды — форма хранения жировой энергии. «Микобактерии также накапливают триглицериды, — объясняет Ларс Шефер. — Но помимо запаса энергии эти молекулы являются ключевым компонентом, герметизирующим их клеточный барьер». Эту высокоэнергетическую молекулу необходимо транспортировать изнутри бактериальной клетки (цитоплазмы) через мембрану для окончательного включения в барьер.

Детали этого пути были неизвестны. «С помощью компьютерного моделирования мы выяснили, как триглицериды "вылавливаются" трансмембранным белком RV1410, который, подобно пылесосу, извлекает их из бактериальной мембраны через латеральные порты в структуре белка».

Эстафета троянского коня

Но как триглицериды в итоге транспортируются из мембраны и встраиваются в барьер? Второй ключевой игрок — периплазматический белок LprG, который заякорен в мембране и «сканирует» её поверхность в поисках триглицеридов. LprG имеет гидрофобный карман, который, соединяясь с RV1410, создаёт «жирный» туннель, где триглицерид передаётся как эстафетная палочка для достижения барьера.

«Мы смоделировали систему RV1410–LprG, встроенную в реалистичную микобактериальную мембрану, и описали эту эстафету триглицеридов в атомарных деталях, — говорит Дарио Де Веккис. — Можно представить мембрану микобактерии как поле битвы за Трою, где учёные пытаются захватить укрепления патогена, используя систему RV1410–LprG в качестве троянского коня».

Раскрытие молекулярного пути триглицеридов может открыть новые стратегии для воздействия на систему RV1410–LprG, ослабления микобактериального барьера, повышения проницаемости для антимикробных средств и, в конечном итоге, создания более эффективной терапии туберкулёза.