Выявлена уязвимость в защитных слоях грамотрицательных бактерий

Новое исследование, опубликованное в Nature, выявило потенциальную «ахиллесову пяту» в защитных слоях грамотрицательных бактерий, что может помочь в разработке антибиотиков нового поколения. Работа, проведённая совместно учёными из Университета Ньюкасла и Оксфордского университета, показывает, что грамотрицательные бактерии зависят от клеточной стенки для синхронизации построения внешней мембраны.

Всемирная организация здравоохранения (WHO) объявила устойчивость к противомикробным препаратам (AMR) одной из 10 главных угроз глобальному здравоохранению. Некоторые бактерии, такие как Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa и Klebsiella pneumoniae, уже стали устойчивыми ко всем известным антибиотикам. Их внешняя мембрана, расположенная за клеточной стенкой, не пропускает многие классы антибиотиков.

Исследование показало, что клеточная стенка, состоящая из прочного материала пептидогликана, неожиданно контролирует, куда встраиваются новые белки во внешнюю мембрану с помощью важного белка биогенеза BamA. Это помогает бактериям координировать рост слоёв.

Ключевой механизм: «Старый» пептидогликан, находящийся в основном на полюсах клетки, полностью останавливает биогенез новых белков внешней мембраны. Напротив, «новый» пептидогликан в местах будущего деления клеток позволяет максимально наращивать внешнюю мембрану. Этот простой механизм обеспечивает жёсткий контроль над обоими слоями клеточной оболочки.

Как отметили учёные, нарушение этой взаимосвязи буквально «откроет» грамотрицательные бактерии, сделав их уязвимыми для антибиотиков, которые обычно не проходят через внешнюю мембрану.