Токсины заставляют строить «дороги в никуда»

Токсины, выделяемые бактериями, вызывающими диарейные заболевания, захватывают клеточные процессы и заставляют важные белки актины собираться в «дороги в никуда», перенаправляя их от других ключевых для нормальной работы клетки функций.

Актины — высокоабундантные белки с множеством ролей, включая поддержание формы клетки, её деление и миграцию. Обычно они собираются в нитевидные филаменты для определённой работы.

Исследователи обнаружили, что два токсина (VopF и VopL), продуцируемые бактериями Vibrio (V. cholerae и V. parahaemolyticus), заставляют актины начинать сборку филаментов в неправильном месте внутри клетки и в неправильном направлении.

«Рост в неправильном направлении — это совершенно новая функция, о которой ранее не знали и не считали возможной для актиновых филаментов внутри клетки», — сказал старший автор Дмитрий Кудряшов.

Обычно актины собирают филамент, начиная с «заострённого» конца и направляясь к «зазубренному». Токсины привлекают молекулы актина, чтобы начать новую нить, что заставляет её удлиняться в направлении «заострённого» конца — это обращает обычное направление роста.

«Токсины начинают строить эти актиновые „магистрали“ в неправильном месте, создавая что-то бесполезное для клетки, и клетка не знает, как с этим справиться», — пояснил Кудряшов.

Это вмешательство наблюдали с помощью визуализации живых клеток, содержащих отдельные молекулы токсина. Последствия могут включать утечку питательных веществ через повреждённые стенки кишечника, что обеспечивает пищу для инфекционных бактерий.

«Убивать клетки не всегда необходимо — нарушение барьерной функции клеток также может быть полезным для патогенов», — отметила первый автор Елена Кудряшова.

Исследование опубликовано 18 ноября 2022 года в журнале Science Advances.