Для заражения нужны двое: структурные биологи раскрыли механизм белка-инвазина

Бактерии используют различные стратегии для заражения человека. В сотрудничестве с британской группой структурные биологи из Центра исследования инфекций им. Гельмгольца в Брауншвейге и Университета Билефельда (Германия) выяснили один из механизмов бактерий Listeria.

Ключевую роль в инфекции играют два так называемых белка-инвазина. Каждый связывается со специфическим рецептором на поверхности человеческих клеток, что заставляет клетку-хозяина поглотить патоген. В норме эти рецепторы выполняют другие функции, например, регулируют рост клеток и заживление ран. Результаты работы опубликованы в Journal of Molecular Biology.

Источником листериоза, вызываемого Listeria, может быть испорченное мясо. Тяжелое течение болезни возможно у беременных, новорожденных и людей с ослабленным иммунитетом. Ключом к распространению инфекции является белок-инвазин internalin B, расположенный на поверхности бактерии. На человеческих клетках он активирует рецептор Met, подавая сигнал клетке поглотить патоген. Внутри клетки листерии используют питательные вещества хозяина и частично защищены от иммунного ответа.

До сих пор было неизвестно, как бактериальный белок активирует человеческий рецептор. Чтобы это выяснить, ученые сначала проанализировали кристаллические структуры отдельной молекулы internalin B и ее комплекса с человеческим Met.

«В рентгеноструктурном анализе мы заметили, что в белковых кристаллах две молекулы internalin B характерным образом выстраиваются друг с другом», — говорит Хартмут Ниманн.

Это навело на мысль, что ключевую роль в активации рецептора Met может играть димер — две соединенные молекулы internalin B.

Изменения в молекуле internalin B подтвердили гипотезу:

• Подавление образования димера предотвращало активацию Met.
• Усиление взаимодействия, напротив, приводило к особенно сильной активации рецептора.

Эти результаты могут в будущем привести к разработке новых белковых препаратов.

«Met играет важную роль в организме, например, в заживлении ран. Благодаря исключительной способности димера internalin B сильно активировать Met, когда-нибудь могут появиться терапевтические средства для улучшения заживления ран», — объясняет профессор Дирк Хайнц.

Источник: Ligand-Mediated Dimerization of the Met Receptor Tyrosine Kinase by the Bacterial Invasion Protein InlB. Davide M. Ferraris, Ermanno Gherardi, Ying Di, Dirk W. Heinz and Hartmut H. Niemann. J Mol Biol. 2009 Nov 6.