Открыто новое семейство строителей бактериальной клеточной стенки

Ученые из Гарвардской медицинской школы идентифицировали новое семейство белков, которое практически все бактерии используют для построения и поддержания клеточной стенки.

Открытие второго набора синтезаторов клеточной стенки может помочь в разработке столь необходимых методов лечения, нацеленных на клеточную стенку для уничтожения вредных бактерий.

Результаты исследования опубликованы 15 августа в журнале Nature.

Клеточная стенка играет критическую роль в поддержании структурной целостности бактерии, определяет ее форму и защищает от внешних воздействий. Она состоит из цепочек сахаров, связанных короткими пептидами.

На протяжении полувека считалось, что основными, а возможно, и единственными синтезаторами клеточной стенки являются пенициллин-связывающие белки — молекулы, названные так по имени препарата, который их инактивирует.

Ключ к тому, что в процессе могут участвовать и другие игроки, появился позже. В 2003 году было сделано важное открытие: бактерия Bacillus subtilis была способна расти и синтезировать клеточную стенку даже в отсутствие пенициллин-связывающих белков.

Ученые предположили, что семейство белков, ответственных за форму клетки, удлинение, деление и образование спор (SEDS-белки), может быть главным кандидатом на роль недостающего фермента.

Эксперименты подтвердили, что SEDS-белки действительно представляют собой совершенно новое семейство синтезаторов клеточной стенки.

Ученые также показали, что два семейства синтезаторов могут работать в тандеме: в то время как SEDS-белки движутся по окружности клеточной стенки, создавая структуры, похожие на обручи, пенициллин-связывающие белки движутся диффузно, создавая более мелкие нити, которые вместе с обручевидными нитями строят клеточную стенку.

В текущей работе ученые обнаружили, что SEDS-белки более распространены у бактерий, чем пенициллин-связывающие белки, что вселяет надежды на то, что потенциальный антибиотик, нацеленный на SEDS-белки, может быть эффективен против широкого спектра бактерий.

Теперь предстоит выяснить, как эти два семейства белков координируют свою работу для построения сетчатой структуры клеточной стенки.