Хорошие "сетевики" — главные мишени: Патогены целятся в многофункциональные белки

Белки формируют сети для выполнения своих функций. Исследовательская группа под руководством Технического университета Мюнхена (TUM) на модели растения изучила, как эти белковые сети подвергаются атакам патогенов. Выяснилось, что различные патогены, такие как грибы и бактерии, используют одну тактику: целенаправленно атакуют высоко сетевизированные белки, выполняющие множество функций. Результаты опубликованы в журнале Cell Host & Microbe.

Белки отвечают практически за все жизненно важные функции организма. Исследователи установили, что белки функционируют не независимо, а образуют сложные сети.

"Белковые сети имеют много общего с социальными сетями", — говорит доктор Паскаль Фальтер-Браун. "Некоторые белки — хорошие «сетевики», поддерживающие контакты со множеством других молекул, а другие менее интерактивны".

Разные патогены атакуют одни и те же мишени

Изучая модель растения Arabidopsis thaliana (резуховидка Таля), исследователи обнаружили, что патогены специфически нацелены на высоко сетевизированные белки. "Мы были удивлены, что биологически различные патогены, такие как бактерии и грибы, манипулируют одними и теми же белками", — отмечает Фальтер-Браун. К ним относятся, например, транскрипционные факторы, активирующие гены для производства новых белков.

Эти "хабы" важны для всей сети, поскольку координируют различные процессы. "Цель патогенов — максимально ослабить хозяина, поэтому они пытаются атаковать и захватить контрольные центры клетки, то есть белки с наибольшим количеством «друзей» в сети", — объясняет учёный.

Контрольные центры почти не меняются

Центральная роль этих белков также отражается в том, что они почти не эволюционировали со временем. Мутации в высоко сетевизированных белках происходят редко, так как любые изменения могут негативно повлиять на растение.

Похоже, патогены используют эту эволюционную консервативность, атакуя белки, которые не меняются и, следовательно, не могут уклониться от захватчиков.

Помощь от сети

В то же время сети, по-видимому, устроены так, чтобы помогать эффективно защищать уязвимые хабы. Белки, особенно "привлекательные" для патогенов, часто имеют соседей с мутациями, которые хорошо переносятся сетью. Требуются дальнейшие исследования, чтобы понять, как работает эта "соседская стража".

Тот факт, что разные патогены атакуют одни и те же белки растения, может открыть путь к выращиванию более устойчивых сельскохозяйственных культур. Вопрос о применимости результатов к другим организмам, включая человека, требует дальнейшего изучения. "Поскольку человеческие белки прошли те же эволюционные процессы, вполне возможно, что выводы будут справедливы и для людей", — заключает Фальтер-Браун.