Летальные бактерии используют механизм распознавания сахаров для заражения клеток

Ученые под руководством Карлы Сатчелл, доктора философии, обнаружили ранее неизвестные молекулярные механизмы, которые помогают бактериям Vibrio vulnificus (вызывающим пищевые отравления) распознавать клетки хозяина и инициировать инфекцию на их поверхности.

Токсины типа MARTX (Multifunctional autoprocessing repeats-in-toxin) секретируются бактериями, включая Vibrio vulnificus, и способствуют их распространению. Хотя механизмы проникновения этих токсинов внутрь клеток были известны, способы их первоначального распознавания клеток оставались неясными.

В новом исследовании ученые определили небольшой домен крупного токсина MARTX от Vibrio vulnificus, который непосредственно взаимодействует с поверхностью клеток. Оказалось, что этот домен связывается с N-ацетилглюкозамином (GlcNAc) — ключевым строительным блоком сложных гликанов на поверхности эпителиальных клеток. Он специфически распознает N-гликаны (сахарные молекулы на поверхностных белках клетки), проявляя избирательность к белку L1CAM и кластерам N-гликанов.

"Разные типы клеток имеют разные виды сахаров на поверхности, и это один из способов, которым токсины могут различать один тип клеток от другого", — объясняет Карла Сатчелл.

Исследование также показало, что этот домен необходим для инфекции Vibrio vulnificus при кишечном заражении.

"Мы впервые показали, что этот повсеместно распространенный структурный мотив N-гликанов на различных поверхностях хозяина может распознаваться фактором вирулентности, что объясняет, почему токсин MARTX так широко распространен", — говорит Цзеси Чен, ведущий автор исследования.

Дальнейшая работа будет включать изучение структуры связывания этого белка с гликаном и поиск других рецепторных доменов, способствующих инфекции.