Новое исследование рецептора, регулирующего вирулентность стафилококка
Исследование, опубликованное в Cell Chemical Biology, раскрыло новые детали молекулярного пути, ведущего к вирулентности Staphylococcus aureus. Ученые из Принстонского университета, используя инструмент, имитирующий клеточную среду, реконструировали ключевой рецепторный белок, ответственный за регуляцию вирулентности S. aureus. Эти бактериальные инфекции могут вызывать широкий спектр заболеваний — от кожных инфекций до пневмонии.
«S. aureus ведет себя как доктор Джекилл и мистер Хайд, — говорит Том Мьюир, профессор химии и автор статьи. — На коже он довольно безобиден, но, попав в абсцесс или порез, меняет поведение и начинает производить множество белков, ведущих к различным проблемам».
Бактерия включает это «плохое» поведение с помощью системы химической сигнализации — чувства кворума. В этой системе бактерии выделяют соединения — аутоиндукторные пептиды (AIPs), которые обнаруживаются рецепторными белками, киназами акцессорного гена регулятора (Agr). Как только киназы чувствуют определенную концентрацию пептидов, они высвобождают вызывающие проблемы белки — факторы вирулентности.
«Чувство кворума — это способ бактерий подсчитать себя, — объясняет Мьюир. — Когда их количество превышает определенный порог, они атакуют. Они не хотят делать это слишком рано, потому что это требует много энергии, и ждут, пока не наберется достаточно "соратников", чтобы иметь эффект».
В системе чувства кворума бактерий существует четыре типа пептидов, и каждая группа обнаруживается соответствующими рецепторными киназами Agr. Каждая пара пептид-рецептор имеет свое время включения чувства кворума и, следовательно, вирулентности. Чтобы изучить, как время этого процесса связано с рецепторными киназами, исследователи разработали нанодиски, позволившие наблюдать за работой киназ Agr в клеткоподобной среде. С их помощью команда расшифровала механизм активации рецепторной киназы AgrC и обнаружила ключевой регуляторный участок («горячую точку») в киназе, который может существенно влиять на ее активность.
По словам Мьюира, новое понимание того, как активируется киназа, дает отправную точку для разработки молекул, способных ее ингибировать. «Это отлично подходит для скрининга лекарств. Хотя эта работа началась как фундаментальное исследование, инструмент, который из нее вышел, будет очень полезен для приложений в будущем».