Наноустройства природы поставлены на службу производству лекарств

Новое исследование механизмов секреции бактериальных токсинов открывает возможности для использования этих процессов в производстве биопрепаратов. Ученые из Центра Джона Иннеса (JIC) в Норидже с помощью передовых технологий изучили наномашину в почвенных бактериях — Tat-систему. Бактерии используют её для секреции ряда белков, помогающих переваривать пищу и конкурировать с другими микроорганизмами в почве.

Последняя работа ученых, опубликованная в авторитетном журнале PNAS, идентифицирует белки, экспортируемые через Tat-систему. Оказалось, что эта система используется большим количеством белков, чем считалось ранее.

Биотехнологическая индустрия уже использует бактерии для производства белков (например, для биологических стиральных порошков или фармацевтики), но некоторые белки сложно получить существующими методами. Ученые надеются, что использование Tat-системы упростит производство таких белков для биотехнологических и биомедицинских целей.

Наномашина Tat выбирает белки для секреции, распознавая короткую сигнальную последовательность на конце белка. Профессор Трейси Палмер (MRC Fellowship, Университет Восточной Англии) поясняет: «Наши коллеги из Университета Пенсильвании разработали компьютерную программу для поиска в бактериальном геноме белков, которые могут использовать Tat-систему. В этом исследовании мы экспериментально подтвердили их результаты и обнаружили значительное количество сигналов, распознаваемых этой системой. Следующий шаг — присоединить эти сигналы к медицински важным белкам, чтобы бактерии могли секретировать их с помощью Tat-системы».

Фундамент для этого проекта был заложен в рамках инициативы «Использование геномики» Совета по исследованиям в области биотехнологии и биологических наук (BBSRC). Недавно команда профессора Палмер объединилась с «Проектом Tat Machine» — консорциумом исследователей со всей Европы, финансируемым ЕС и изучающим Tat-систему.

Помимо использования Tat-наномашины для улучшения производства биопрепаратов, консорциум изучает эту систему у разных типов бактерий, включая патогенные виды, такие как E. coli O157 и Pseudomonas aeruginosa. Цель — исследовать Tat-систему как потенциальную мишень для новых антибиотиков.

Источник: Biotechnology and Biological Sciences Research Council