Исследователи сделали значительный шаг в определении причины бактериальных инфекций

Бактериальные патогены используют токсины для манипуляции клетками человека, нарушая клеточную передачу сигналов. До сих пор ученым удавалось обнаружить лишь несколько белков, взаимодействующих с бактериальными токсинами в инфицированных клетках.

Исследователи из Института биохимии Макса Планка в Мартинсриде и Центра молекулярной медицины Макса Дельбрюка (MDC) в Берлине (Германия) идентифицировали 39 партнеров по взаимодействию этих токсинов. Для этого они использовали новую технологию, позволившую одновременно скринировать большое количество белков (Cell Host & Microbe, Vol. 5, Issue 4, 397-403).

Многие бактерии вводят токсины в клетки человека с помощью секреторной системы, напоминающей молекулярный шприц. Внутри клетки-хозяина некоторые из этих токсинов активируются таким образом, что могут манипулировать важными клеточными сигнальными путями. В здоровых клетках эти сигналы регулируют, среди прочего, метаболизм или деление клеток. Манипулируя сигналами, бактерии могут использовать клеточные механизмы человека для распространения и выживания.

Применив метод, разработанный профессором Маттиасом Манном из MPI, ученые впервые систематически исследовали клеточные мишени бактериальных токсинов. «Удивительно, но токсины не оптимально адаптированы к структурам человеческих белков», — пояснил доктор Маттиас Зельбах из MDC. Связываясь относительно слабо с отдельными белками человека, они способны одновременно влиять на несколько различных белков. «Похоже, один бактериальный токсин функционирует как мастер-ключ, который может параллельно воздействовать на разные белки клетки-хозяина», — сказал доктор Зельбах. «Возможно, именно эта стратегия позволяет бактериям атаковать очень разные клетки и, таким образом, увеличивать свои шансы на выживание в организме хозяина».

Доктор Зельбах надеется, что эти фундаментальные исследования помогут в будущем улучшить лечение бактериальных инфекций. Вместо неспецифической антибиотикотерапии новые препараты могли бы нацеливаться на сигнальные механизмы, нарушаемые бактериальными токсинами.

Источник: Объединение исследовательских центров имени Гельмгольца.