Учёные нашли новый подход к борьбе с бактериальными инфекциями
Исследователи из Медицинской школы Икана на горе Синай определили новый подход к контролю бактериальных инфекций. Результаты описаны в журнале Nature Structural & Molecular Biology.
Команда нашла способ активировать жизненно важный бактериальный механизм защиты для борьбы с инфекциями. Эта система защиты, называемая циклической олигонуклеотидной антифаговой сигнальной системой (CBASS), — естественный механизм, используемый некоторыми бактериями для защиты от вирусных атак. Бактерии самоуничтожаются, чтобы предотвратить распространение вируса на другие клетки в популяции.
«Мы хотели выяснить, как активируется бактериальная система самоуничтожения CBASS, и можно ли её использовать для ограничения инфекций. Это новый подход к решению значимой проблемы в больницах и других учреждениях. В войне с супербактериями нам необходимо постоянно расширять наш инструментарий», — говорит соавтор Анил Аггарвал.
Согласно отчёту CDC за 2019 год, в США ежегодно происходит более 2,8 миллиона инфекций, устойчивых к антимикробным препаратам, в результате которых умирает свыше 35 000 человек.
В ходе экспериментов учёные изучили, как активируется белок Cap5 (CBASS-associated protein 5) для деградации ДНК и как его можно использовать для контроля инфекций. Cap5 — ключевой белок, который активируется циклическими нуклеотидами (малыми сигнальными молекулами) и разрушает собственную ДНК бактериальной клетки.
«Сначала мы определили, какие именно циклические нуклеотиды могут активировать эффектор Cap5. Затем мы изучили структуру Cap5 в комплексе с этими молекулами. Мы показали, что добавление этих специальных молекул в среду бактерий потенциально может привести к их уничтожению», — поясняет соавтор Ольга Речкоблит.
Определение структуры Cap5 с циклическими нуклеотидами стало технической задачей, для решения которой потребовалось использование микросфокусированного синхротронного рентгеновского излучения в Национальной лаборатории Брукхейвена.
В дальнейшем исследователи планируют изучить, применимы ли их открытия к другим типам бактерий, и оценить, можно ли их метод использовать для контроля инфекций, вызванных различными патогенами.