Как бактерия ловит вирус
Бактериофаги (фаги) — группа мелких вирусов, заражающих бактерии и способных изменять или уничтожать их. Чтобы заразить бактерию, фаг должен сначала распознать структуры на её клеточной стенке и прикрепиться к ним. Под руководством профессора Тило Штеле исследователи из Университета Тюбингена изучили этот механизм распознавания на примере патогенной бактерии Staphylococcus aureus и фага Phi11, поражающего стафилококки.
Учёные идентифицировали белок фага, опосредующий распознавание рецептора на бактерии. С помощью рентгеноструктурного анализа были детально изучены трёхмерная структура этого белка и механизм его связывания с бактериальным рецептором. Результаты опубликованы в журнале Scientific Reports и могут помочь в разработке новых методов терапии бактериальных инфекций.
Механизм прикрепления фага
Для исследования механизма прикрепления фага Phi11 к клеточной стенке стафилококков использовали комбинацию биоинформатических, микробиологических и структурно-аналитических методов:
- Характеристика рецептор-связывающего белка (Rbp) с помощью специфических антител с иммунозолотым мечением.
- Анализ взаимодействий на фагах с помощью электронной микроскопии и инфекционных исследований.
Эти данные показали, что для взаимодействия с Rbp критически важна определённая химически модифицированная структурная единица в каркасе клеточной стенки.
Структура и функция рецептор-связывающего белка
Рентгеноструктурный анализ Rbp, проведённый в Тюбингене, показал, что это сложная, вытянутая молекула, состоящая из трёх субъединиц:
- Собственно рецептор-связывающий компонент.
- Необычная шарнирная область, которая может работать как механизм наклона, позволяя фагу связываться с рецепторами клеточной стенки под разными углами.
- Ферментативно активный элемент, способный расщеплять сахарные структуры на поверхности организма-хозяина, чтобы получить доступ к истинным рецепторам.
Учёные полагают, что описанный механизм рецепторного распознавания сходен у многих сахар-связывающих фагов. Эти исследования также способствуют лучшему пониманию эволюционных процессов с участием фагов.