Исследователи из Бингемтонского университета (США) обнаружили уникальный способ, с помощью которого грамотрицательная бактерия доставляет в наш организм токсины, которые вызывают заболевание, говорится в сообщении университета. Понимание этого механизма может помочь разработать лучшие способы блокировать и в конечном итоге контролировать токсины и развитие инфекционных заболеваний.
Доцент Синь Йонг (Xin Yong) и аспирант кафедры машиностроения Ао Ли (Ao Li) вместе с доцентом кафедры биологических наук Джеффри В. Шертцером (Jeffrey W. Schertzer) опубликовали результаты своего исследования в Journal of Biological Chemistry.
Исследователи рассмотрели, как бактерии общаются между собой благодаря «транспортной системе» из маленьких молекул. Молекулы-«курьеры» стимулируют производство в наружной мембране бактерии везикул – «мешочков», – наполненных высококонцентрированными токсинами. Эти небольшие «сумки» затем отрываются от поверхности бактерии и начинают свое путешествие по организму.
Но как именно молекулы внедряются в мембраны, чтобы физически стимулировать выработку средств доставки токсинов? Чтобы ответить на этот вопрос, ученые построили вычислительную модель, взяв за образец грамотрицательную бактерию Pseudomonas aeruginosa (синегнойная палочка), возбудителя внутрибольничных инфекций.
«Наш самый важный вывод заключается в том, что "молекула связи" должна входить в мембрану очень специфическим образом, – подчеркнул Шертцер. – Она складывается как книга, а затем расширяется, как только входит в мембрану».
У молекулы-«курьера» есть голова и хвост, которые, как известно, являются гибкими, но исследователи не ожидали такого типа изменений. В будущем они надеются проверить, как молекула сможет проникнуть в мембрану, если ей удалят хвост или деформируют голову.
Нынешняя работа сообщает новые детали в целом обо всех грамотрицательных бактериях: «Вероятно, все они имеют схожие типы коммуникационных молекул. Мы сфокусировались на молекуле Pseudomonas aeruginosa, потому что она была открыта первой и изучена лучше всего, – сказал Йонг. – Другие грамотрицательные виды, такие как кишечная палочка, могут переносить свои собственные "молекулы связи" подобным образом».
Узнав больше о том, как грамотрицательные бактерии общаются друг с другом, исследователи смогут лучше понять взаимодействия бактерий разных видов и найти способы того, как контролировать виды инфекций высокого риска.
[Фото: BINGHAMTON UNIVERSITY]
