Исследователи обнаружили инструмент, который помогает хищным бактериям безопасно покидать клетку жертвы

Согласно новому исследованию, хищные бактерии, способные проникать и уничтожать вредные микроорганизмы, такие как E. coli и Salmonella, используют уникальный фермент, чтобы безопасно покинуть захваченную клетку, не повредив себя.

Учёные из Университетов Бирмингема и Ноттингема идентифицировали специфический фермент, который бактерия Bdellovibrio bacteriovorus использует для разрыва клеточной стенки бактерии-жертвы и выхода, не повреждая свою собственную клеточную стенку. Результаты опубликованы в Nature Communications.

Bdellovibrio bacteriovorus важна, потому что типы клеток, на которые она нападает — грамотрицательные бактерии — ответственны за многие инфекции, устойчивые к доступным антибиотикам. Это означает, что хищные бактерии потенциально могут быть использованы в терапии против таких инфекций.

Механизм побега

"Bdellovibrio bacteriovorus известна своей способностью проникать в бактерии-жертвы и оставаться внутри клетки несколько часов, по сути, поедая бактерию живьём", — объясняет доктор Эндрю Лаверинг. "В конце этого процесса хищник способен разорвать жертву и выбраться наружу. Поскольку стенки клеток как хищника, так и жертвы состоят из очень похожих молекул, мы хотели выяснить, как хищнику удаётся разрезать материал клеточной стенки жертвы и выбраться, не повредив себя в процессе".

Команда уже знала, что часть ответа кроется в раннем действии хищника: он удаляет определённую молекулу из клеточной стенки жертвы. Это создаёт "метку", идентифицирующую стенку жертвы как отличную от своей. Это намекало на последующее действие фермента из семейства лизоцимов.

Новый лизоцим с "искажённым" активным сайтом

Кропотливая работа аспирантов Ханны Сомерс и Криса Хардинга вместе с доктором Симоной Хувилер позволила определить, какой именно лизоцим был модифицирован для этой роли.

"Когда мы внимательно изучили этот лизоцим, стало ясно, что мы на правильном пути", — говорит доктор Лаверинг. "Он выглядел как обычный лизоцим, но с изменённым активным центром, что означало, что он не мог распознать материал стенки, если тот не был модифицирован и помечен бактерией Bdellovibrio".

Последующие тесты с доктором Патриком Мойнихэном подтвердили, что фермент активен только против модифицированной клеточной стенки. Это показало, что это новый лизоцим с иной мишенью, чем у всех ранее изученных в науке.

Ключ к выходу

Доктор Симона Хувилер провела серию экспериментов, которые ясно показали: добавление этого нового лизоцима во время процесса хищничества приводило к тому, что хищник преждевременно выпадал из клетки жертвы, не закончив "трапезу". Таким образом, новый лизоцим является ключом к выходу.

"Понимание механизма и действия этого нового лизоцима может помочь нам использовать его напрямую против патогенов, которые модифицируют свои собственные клеточные стенки, чтобы сопротивляться лизоцимам в слюне и слезах. Это также важный шаг на пути к возможности использовать самих хищных бактерий в новых методах терапии против проблемных бактерий", — добавляет профессор Лиз Сокетт.