Лаборатория создает арсенал для борьбы с устойчивыми к антибиотикам бактериями

Ученые исследуют способы преодоления главной защиты грамотрицательных бактерий — их внешней мембраны. Без срочных мер, по данным CDC, многие современные лекарства могут стать бесполезными.

Цель — разрушить защиту

Грамотрицательные бактерии защищены толстой внешней мембраной, устойчивой к антибиотикам. Ключевой компонент этой обороны — гликолипид липополисахарид (LPS). Исследователи из лаборатории Кахне предположили, что если помешать доставке LPS к внешней мембране, защита ослабнет.

Новый инструмент для изучения

Чтобы понять факторы, влияющие на транспорт LPS, команда разработала количественный метод для отслеживания его скорости. Они использовали флуоресцентный материал, связывающийся с LPS, чтобы измерить, сколько и как быстро он накапливается во внешней мембране. Этот метод также позволил определить, какие молекулярные компоненты критически важны для транспорта.

Ключевые открытия

С помощью нового инструмента были обнаружены важные детали:

• Роль энергии: Гидролиз АТФ (процесс производства клеточной энергии) неразрывно связан с транспортом LPS. Если транспорт останавливается, останавливается и гидролиз АТФ.
• Контроль со стороны транслокона: Даже при запасе LPS и доступной энергии транспорт может быть остановлен. Команда установила, что движение контролирует транслокон — молекулярная машина, переносящая LPS через мембраны клетки.
• Зависимость от сродства: Используя мутанты транспортной системы, ученые выяснили, что конечное количество LPS, доставляемого в мембрану, зависит от сродства внешнемембранного транслокона к LPS.

Перспективы

Это исследование, опубликованное в Journal of the American Chemical Society, углубляет понимание молекулярных механизмов, строящих защитный барьер бактерий. Работа лаборатории Кахне может в будущем привести к новым методам лечения для борьбы с антибиотикорезистентностью.