Как клетки защищаются от антибиотиков и цитостатиков

ABC-транспортеры — это белки, встроенные в клеточную мембрану, которые облегчают транспорт через клеточные барьеры не только практически неограниченного разнообразия токсичных веществ, но и веществ, необходимых для жизни. Они также играют роль в развитии устойчивости к антибиотикам.

Группе исследователей из Университета Гёте во Франкфурте-на-Майне в сотрудничестве с американскими коллегами впервые удалось определить структуру асимметричного комплекса ABC-транспортера с помощью высокоразрешающего криоэлектронного микроскопа.

Медицинское значение:

• С одной стороны, ABC-транспортеры вызывают такие заболевания, как муковисцидоз.
• С другой — отвечают за распознавание иммунной системой инфицированных или раковых клеток.
• Они обуславливают устойчивость бактерий и других патогенов к антибиотикам.
• Могут помогать раковым клеткам защищаться от цитостатиков, влияя на успех химиотерапии.

Методология прорыва:

Исследование, опубликованное в журнале Nature, стало возможным благодаря ряду инновационных разработок, реализованных за пять лет:

• Использование новой одноэлектронной камеры.
• Новые процессы визуализации.
• Применение специфических фрагментов антител.
• Это позволило изучить единичный замороженный транспортный комплекс с беспрецедентным субнанометровым разрешением и определить структуру и конформацию динамической транспортной машины.

Вывод:

Комбинация физических, биотехнологических, биохимических и структурно-биологических методов привела к квантовому скачку в изучении структуры макромолекулярных комплексов. Этот метод облегчает целенаправленную разработку перспективных терапевтических подходов.