Обнаружена новая структура в мембране болезнетворных бактерий

Исследователи из Университета Массачусетса в Амхерсте, молекулярный микробиолог Ясу Морита и его аспирантка Дженнифер Хаяши, сообщают о фундаментальном открытии в структуре бактерий рода Mycobacterium, вызывающих опасные заболевания, такие как лепра и туберкулез.

В статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences, на примере модельного вида Mycobacterium smegmatis ученые впервые продемонстрировали существование особого домена (области) на плазматической мембране бактерии, который критически важен для её способности к росту.

"Это не было известно, и я думаю, многие будут удивлены, увидев, что там существует такая формальная мембранная структура, которую мы не ожидали", — говорит Ясу Морита.

Исследование показало, что этот домен функционирует как "фабрика по производству" мембранных липидов, а не просто является частью мембраны.

Для детального изучения домена Дженнифер Хаяши использовала современные методы:

• Крупномасштабная сравнительная протеомика выявила более 300 белков в домене и более 600 — в остальной мембране (всего около 1000 мембраносвязанных белков).
• Липидомика (в коллаборации с Брэнчем Муди из Гарварда) показала более 600 липидов в домене и почти 800 в других областях, подтвердив функциональные различия.
• Флуоресцентная микроскопия с мечеными белками визуализировала пространственное разделение домена и остальной мембраны в растущей клетке.

Ученые полагают, что их открытие дает "важное представление о потенциальных регуляторных механизмах липидного обмена у микобактерий", нарушение которых может стать способом подавления их роста.

"Мы надеемся, что открытие этого специализированного домена однажды приведет к методам ингибирования бактериального роста... Знание большего об этом новом мембранном домене может когда-нибудь позволить нам понять, как они контролируют свой рост и как переходят в спящее состояние, чтобы скрываться в организме", — отмечает Морита.

Это открытие продолжает серию современных исследований, опровергающих устаревшее представление о бактериях как о "простых мешках с ферментами".