Белок ремоделирует внутриклеточную мембрану, помогая бактериям Legionella выживать в клетках хозяина

Ученые из UT Southwestern обнаружили ключевой белок, который помогает бактерии, вызывающей болезнь легионеров, обосноваться в клетках человека и других хозяев. Результаты, опубликованные в Science, могут пролить свет на то, как другим бактериям удается выживать внутри клеток. Эти знания могут привести к новым методам лечения широкого спектра инфекций.

"Многие патогенные бактерии, от листерии до хламидии и сальмонеллы, используют системы, позволяющие им обитать внутри клеток хозяина", — говорит руководитель исследования Винсент Тальябраччи, доктор философии. "Лучшее понимание инструментов, которые они используют для этого, учит нас интересной биохимии и в конечном итоге может привести к новым мишеням для терапии".

Лаборатория Тальябраччи изучает атипичные киназы — необычные формы ферментов, которые переносят химические группы, называемые фосфатами, на белки или липиды, изменяя их функцию. Исследования здесь и в других местах показали, что Legionella, род бактерий, вызывающих болезнь легионеров, является особенно богатым источником этих неканонических киназ. По данным CDC, в 2018 году в США было зарегистрировано почти 10 000 случаев болезни легионеров, хотя реальная заболеваемость считается выше.

Обнаружив новую атипичную киназу Legionella под названием MavQ, Тальябраччи и его коллеги использовали метод визуализации живых клеток в сочетании с относительно новым методом молекулярного мечения, чтобы увидеть, где находится MavQ в инфицированных человеческих клетках — ключ к его функции. Вместо того чтобы находиться в определенном месте, исследователи с удивлением обнаружили, что белок осциллирует между эндоплазматическим ретикулумом (сетью мембран, важных для синтеза белков и липидов) и пузырьковыми или трубчатыми структурами внутри клетки.

Дальнейшие исследования показывают, что MavQ вместе с молекулой-партнером SidP ремоделирует эндоплазматический ретикулум, чтобы Legionella могла "украсть" части мембраны для создания и поддержания вакуоли — структуры, в которой паразит находится внутри клеток и которая защищает его от иммунной атаки.

Тальябраччи предполагает, что другие бактериальные патогены могут использовать аналогичные механизмы, чтобы приспособить существующие структуры клетки хозяина для создания собственных защитных убежищ.