Чтобы атаковать клетку-хозяин, оружие должно сначала прикрепить. На поверхности агрессора находится механизм, состоящий из семи белков, которые свернуты и собраны в кольцо.
Исследователи смогли показать, как со временем эти длинные молекулы разворачиваются, образуя своего рода шпору.
Триггер – это просто еще одна часть машины – пептид или небольшая органическая молекула. При воздействии ферментов организма хозяина отделяется.
Баланс сборки регулируется: белки принимают новую форму, распространяясь круговыми движениями, образуя шпору, которая затем проникает через мембрану клетки-хозяина.
Механический на молекулярном уровне
В этом биологическом оружии не происходит никаких химических реакций. Это механическое явление, хотя и на молекулярном уровне. Маттео Даль Пераро, соавтор этого исследования, также использует термин «наномашина» для обозначения этого инструмента агрессии.
Исследователи EPFL работали над штаммами Aeromonas hydrophila – бактерии, хорошо известной среди путешественников своими кишечными расстройствами.
В чашках Петри исследователи могли по своему желанию вызывать образование этих дротиков, тем самым подвергая микроорганизмы воздействию пищеварительных ферментов. Они смогли точно смоделировать, как каждый белок динамически перестраивается, когда пептид отсутствует, с образованием шпоры.
Помешать механизму атаки
Для соавтора Гизу Ван дер Гута это открытие открывает новые терапевтические перспективы, например, в случаях нозокомиальной инфекции стафилококками. «Мы могли представить катетеры, покрытые замещающими пептидами», – говорит она. «Они могли предотвратить образование кольца и, таким образом, шпоры.
Мы бы избежали многих больничных инфекций."
Концепция состоит в том, чтобы обратиться к оружию бактерий, а не к самим бактериям.
Это особенно привлекательно в то время, когда множественная устойчивость к антибиотикам становится все более распространенной. «Преимущество этого подхода в том, что он не вызывает мутаций и, следовательно, устойчивости патогенных бактерий», – говорит исследователь.