Молекулярная архитектура системы заражения у опасных патогенов

Опасные бактерии, вызывающие такие болезни, как рак желудка, ку-лихорадка, легионеллёз и коклюш, используют один и тот же молекулярный механизм — систему секреции IV типа (T4SS) — для заражения клеток человека. С её помощью бактерии вводят в клетки токсичные молекулы и распространяют гены устойчивости к антибиотикам.

Исследователи из Калифорнийского технологического института (Caltech) в сотрудничестве с Медицинской школой Университета Вашингтона в Сент-Луисе впервые раскрыли трёхмерную молекулярную архитектуру T4SS у патогена Legionella pneumophila с беспрецедентной детализацией. Работа опубликована 22 апреля в журнале Nature Microbiology.

T4SS — самая сложная и универсальная из девяти систем бактериальной секреции. Она может доставлять до 300 различных токсичных молекул одновременно, подавляя защитные функции клетки-жертвы.

Используя метод электронной криотомографии, учёные создали детальную структурную модель этой динамичной многокомпонентной машины. Модель показала, что система секреции состоит из отдельной камеры и длинного канала, подобных камере и стволу пистолета.

Характеристика этих и других компонентов T4SS открывает путь к созданию высокоселективных антибиотиков. В отличие от современных широкоспектральных препаратов, новые лекарства смогут блокировать только системы доставки токсинов у патогенов, обезвреживая их, но не затрагивая полезную микрофлору организма.