Структурные исследования токсина Bacillus cereus, вызывающего диарею

Пищевое отравление, вызванное Bacillus cereus, может приводить к диарее, которую, вероятно, вызывает трёхкомпонентный токсин, продуцируемый этим штаммом бактерий и перфорирующий клетки, что приводит к их гибели.

Новое докторское исследование раскрыло структуру одного из белков этого токсина и позволило лучше понять механизмы действия многокомпонентных, образующих поры токсинов. Эти находки могут повысить безопасность пищевых продуктов.

Бактерии производят токсины для самозащиты и получения питательных веществ. Токсины, образующие поры, составляют около трети всех бактериальных токсинов. Они убивают клетки, проделывая отверстия в клеточных стенках, вызывая утечки и набухание, что, в свою очередь, ведёт к разрушению клеток. Наиболее распространённые поробразующие токсины состоят из одного белка, а в некоторых особых случаях — из двух.

Токсины, состоящие из трёх белков (трёхкомпонентные), чрезвычайно редки. Бактерия Bacillus cereus производит два таких токсина. Один из них — негемолитический энтеротоксин, также известный как Nhe. Считается, что этот токсин является основным токсином пищевого отравления, продуцируемым B. cereus. Он обнаружен во всех штаммах B. cereus, вызывающих пищевые отравления, и почти во всех остальных штаммах B. cereus. Три белка в токсине Nhe называются NheA, NheB и NheC.

В ходе своего докторского исследования Данг Фунг обнаружила кристаллическую структуру одного из белков токсина Nhe: NheA. Этот белок является наименее изученным в этом токсиновом комплексе, но его присутствие необходимо для достижения полной клеточной токсичности и формирования пор. Исследование Фунг также впервые показало, что белки Nhe образуют структуры, напоминающие поры.

Механизм действия токсина Nhe до конца не изучен. Фунг показала, что NheB, который считается наиболее важным белком в этом токсиновом комплексе, сам по себе образует пороподобные структуры и производит большое количество молекул с помощью искусственной клеточной мембраны, например, липидной. Эти находки указывают на то, что белок NheB претерпевает структурные изменения до начала процесса образования пор, в котором участвуют другие белки Nhe.

Данг Фунг провела своё докторское исследование в Норвежской школе ветеринарных наук в сотрудничестве с Институтом сэра Ханса Кребса в Университете Шеффилда в Великобритании.

Магистр наук Данг Фунг защитила свою докторскую диссертацию 18 декабря 2012 года в Норвежской школе ветеринарных наук (NVH). Тема диссертации: «Структура и механизм действия энтеротоксина Nhe из Bacillus cereus».