Белковые эффекторы бактерий раскрывают новые механизмы противовирусного иммунитета

Совместное исследование двух лабораторий Медицинского центра UT Southwestern, изучающих бактерии и вирусы, выявило два иммунных белка, которые играют ключевую роль в борьбе с инфекциями. Результаты, опубликованные в PLOS Pathogens, могут привести к новым стратегиям лечения микробных инфекций и даже рака.

Методология исследования

Ученые использовали генетическую технику, чтобы заставить клетки моли индивидуально продуцировать 210 бактериальных эффекторов от семи различных патогенных бактерий. Затем они проверили способность этих модифицированных клеток поддерживать репликацию четырех типов арбовирусов, которые ежегодно вызывают миллионы человеческих инфекций.

Ключевое открытие

Исследователи идентифицировали шесть эффекторов, которые позволили всем четырем арбовирусам размножаться в клетках моли. Хотя эти вирусы могли реплицироваться в человеческих клетках и без эффекторов, их продукция в генетически модифицированных человеческих клетках значительно усиливала вирусное размножение.

Детальный механизм

Дальнейшие эксперименты с одним из эффекторов — белком IpaH4, выделенным из инфицирующей человека бактерии Shigella flexneri, — показали, что он способствует вирусной репликации, деградируя два белка: SHOC2 и PSMC1. Ранее эти белки не были связаны с антимикробным иммунитетом.

Эволюционная значимость

Поскольку эти белки производятся как клетками моли, так и человека, они, вероятно, возникли рано в эволюции у общего предка. Это указывает на их широкую роль во врожденном иммунитете у многих организмов животного царства.

Перспективы применения

Изучение механизмов работы SHOC2 и PSMC1 в иммунной системе может привести к:

• Новым подходам к разработке антибактериальных и противовирусных препаратов.
• Новым методам лечения других заболеваний, включая рак.

Исследователи отмечают, что подобно клеткам моли, естественно устойчивым к репликации некоторых вирусов, определенные типы раковых клеток также блокируют размножение вирусов. Это препятствует эффективному использованию онколитической терапии, при которой вирусные инфекции применяются для уничтожения раковых клеток.

Планируется продолжить изучение того, как белок IpaH4 и другие бактериальные эффекторы влияют на антимикробный иммунитет.