Как бактерии выживают в кислой среде организма: открыт ключевой механизм

Опасные бактерии, такие как устойчивый к метициллину Staphylococcus aureus (MRSA), способны защищаться от кислых условий в организме человека. Исследователи из Базельского университета раскрыли важный механизм этого процесса, ключевую роль в котором играет транспортный белок (флиппаза), участвующий в биосинтезе клеточной стенки. Результаты опубликованы в журнале Nature Structural & Molecular Biology.

Клеточная стенка как терапевтическая мишень

Клеточная стенка — ключевая мишень для поиска новых антимикробных средств. У грамположительных бактерий, к которым относится MRSA, стабильность стенке придают липотейхоевые кислоты — биополимеры, которые также облегчают колонизацию хозяина и способствуют устойчивости к антибиотикам.

Транспорт «якорной» молекулы

Липотейхоевые кислоты удерживаются в клеточной стенке благодаря связи с «якорной» молекулой в клеточной мембране. Учёные впервые показали, как флиппаза транспортирует эту молекулу с внутренней стороны мембраны (место синтеза) на внешнюю (место производства липотейхоевых кислот), используя для этого энергию переноса ионов водорода (H⁺).

Стратегия выживания в кислой среде

«Связь между транспортом ионов водорода и синтезом липотейхоевой кислоты даёт бактериям большое преимущество для выживания», — объясняет профессор Камило Перес. Ниши в организме человека, которые колонизирует Staphylococcus aureus, обычно имеют кислый микроклимат с высокой концентрацией H⁺. Бактерии противостоят этим условиям, наращивая более толстый защитный слой липотейхоевых кислот.

Эксперименты подтвердили, что штаммы MRSA без флиппазы демонстрируют серьёзные дефекты роста в условиях кислотного стресса. Исследователи считают, что этот транспортный белок необходим для выживания бактерии в организме и может рассматриваться как новая фармакологическая мишень для лечения опасных инфекций MRSA.