Открытие расширяет понимание распространения бактерий

Исследователь из Университета Альберты приблизился к пониманию того, как распространение бактерий вызывает инфекцию.

В исследовании, опубликованном в высокорейтинговом журнале Cell Press Structure, Джоэл Вайнер и его коллеги Герд Прехна и Натали Стинадка из Университета Британской Колумбии представили новые данные о том, как бактерии высвобождают белки.

Группа изучала специфический белок YebF у бактерий E. coli, который широко распространен и у других бактерий.

Определение структуры и понимание механизма, с помощью которого этот белок распространяет бактериальные патогены, стало большим шагом вперед. По мере роста устойчивости людей к антибиотикам, исследователи ищут новые способы остановить распространение бактерий.

«Большинство патогенных бактерий формируют специальные структуры для высвобождения белков, которые позволяют им инфицировать хозяина», — сказал Вайнер. — «Мы же показываем, что обычные, рядовые бактерии могут фактически высвобождать белок через поры [бактериальной мембраны], которые обычно существуют для поглощения малых молекул».

Белок YebF оказался интересной молекулой, потому что, помимо недавно открытого механизма высвобождения через бактериальную пору, он обладает уникальным свойством секретировать «белки-пассажиры», которые к нему присоединены. Это уникальное свойство было открыто ранее и запатентовано Университетом Альберты из-за его потенциального применения в производстве белковых препаратов.

«Мы обнаружили в структуре, что у YebF есть очень гибкие области, которые, по-видимому, очень важны для его выхода из бактерии», — сказал Вайнер. — «Если создать мутанты в этих областях, можно предотвратить выход белка».

«Мы недостаточно инвестируем в поиск новых мишеней для антибиотиков. Эта система предлагает новую мишень. Мы рассматриваем препараты, которые могли бы блокировать способность YebF выходить наружу. Это действительно легко тестировать», — добавил он.

Этот этап исследования занял несколько лет, потому что определить структуру этого белка было непросто. Лаборатория обычно использует кристаллизацию, но YebF не поддавался, поэтому вместо этого пришлось использовать ядерный магнитный резонанс (NMR).

Обычно исследователи знают, какое действие происходит, и пытаются найти белок, который его запускает. В данном случае исследователи работали в противоположном направлении: у них есть белок YebF, но им нужно выяснить его функцию в клетке.