Микотоксин защищает от нематод

Исследователи из ETH Zurich выделили из гриба, живущего на ели, белок, который борется с нематодами. Учёные надеются, что токсины такого типа станут основой для вакцинации домашнего скота или животных против зоопаразитических нематод.

Токсичный белок убивает клетки кишечника

Исследователи из группы профессора микробиологии Маркуса Эби обнаружили в клетках одного такого эктомикоризного гриба белок, который даёт дополнительное преимущество дуэту гриб-растение. Он защищает гриб и, возможно, его корни от нематод, так как токсичен для паразитов. «Этот токсин, вероятно, является частью системы защиты этого гриба от хищников», — говорит Маркус Кюнцлер, старший ассистент в группе Эби. Если нематоды питаются клетками гриба, они поглощают токсичный белок. Клетки кишечника нематоды разрушаются механизмом, который ещё предстоит выяснить.

Гриб в основном образует этот белок в своей шляпке (видимой над землёй части плодового тела) и в плотной грибной сети вокруг кончиков корней. Тот факт, что токсин находится близко к корневым окончаниям, может указывать на то, что он защищает не только гриб, но и корни растения от хищников.

Модифицированный сахар как точка прикрепления

В своём исследовании, только что опубликованном в журнале PNAS, исследователи показывают, что защитный белок прикрепляется к конкретной мишени в нематоде: модифицированному сахару, обнаруженному на поверхности клеток кишечника червя, а также на клетках моллюсков, таких как улитки. Однако, по-видимому, такой поверхностной структуры нет на клетках позвоночных.

Кроме того, Кюнцлер и его коллеги показывают, что эта точка атаки также встречается у определённых бактерий, а значит, токсичный белок может прикрепляться и к ним. Поскольку белок имеет несколько точек связывания с целевой структурой, белок и несколько бактерий образуют сгустки, они «агглютинируют».

«Эта реакция интересна, поскольку близкие родственники этого белка, известные как гомологи, также были обнаружены у животных — от беспозвоночных, таких как мечехвост, до человека — где они играют роль в защите от бактерий», — продолжает Кюнцлер.

Тот факт, что грибные и животные токсичные белки связываются с одними и теми же целевыми структурами, означает, что этот защитный механизм должен быть очень древним в эволюционном плане. Этот тип защиты является частью «врождённой» защитной системы самых разных групп организмов, таких как грибы, крабы или даже люди.

Вакцинировать скот от паразитов

Это открытие также открывает путь для практического применения: стартап ETH Malcisbo, вышедший из лаборатории микробиологов, стремится на основе этих поверхностных сахарных структур разработать новые вакцины против паразитов и патогенных микробов для домашнего скота и людей. «Грибы открывают нам ахиллесову пяту нематод и бактерий. Теперь мы можем использовать эти открытия для борьбы с ними», — надеется Кюнцлер.