Ученые выяснили, как врожденный иммунитет обволакивает бактерии

Фото из открытых источников

Белок GBP1 является жизненно важным компонентом естественной защиты нашего организма от патогенов. Это вещество борется с бактериями и паразитами, обволакивая их белковой оболочкой, но как это вещество делает, до сих пор оставалось неизвестным. Исследователи из Делфтского технического университета (Нидерланды) теперь разгадали, как работает этот белок. Эти новые знания, опубликованные в Nature Structural & Molecular Biology, могут помочь в разработке лекарств и методов лечения для людей с ослабленной иммунной системой.

Так называемые гуанилатсвязывающие белки (ГСБ) играют важную роль в нашей врожденной иммунной системе, объясняет биофизик Арьен Якоби: «ГСБ образуют первую линию защиты от различных инфекционных заболеваний, вызываемых бактериями и паразитами. Примерами таких заболеваний являются дизентерия, брюшной тиф, вызываемый бактериями сальмонеллы, и туберкулез. Этот белок также играет важную роль в хламидиозе, передающемся половым путем, а также в токсоплазмозе, который особенно опасен во время беременности и для нерожденных детей».

В своей публикации Якоби и его коллеги впервые описывают, как врожденная иммунная система борется с бактериями с помощью белков GBP1. «Белок окружает бактерии, образуя вокруг них своего рода оболочку», — объясняет Таня Кум, кандидат наук в исследовательской группе Якоби и ведущий автор статьи. «Натягивая эту оболочку сильнее, он разрывает мембрану бактерий — защитный слой, окружающий нарушителя, — после чего иммунные клетки могут устранить инфекцию».

Чтобы расшифровать стратегию защиты GBP, исследователи изучили, как белки GBP1 связываются с бактериальными мембранами, используя криогенный электронный микроскоп. Это позволило им увидеть процесс в мельчайших подробностях вплоть до масштаба молекул. «Мы смогли получить подробное трехмерное изображение того, как формируется белковая оболочка. Вместе с биофизическими экспериментами, проведенными в исследовательской группе Сандера Танса в исследовательском институте AMOLF, которые позволили нам точно манипулировать системой, нам удалось расшифровать механизм антибактериальной функции», - говорит Якоби.

По словам Якоби, это исследование помогает нам лучше понять, как наш организм способен бороться с бактериальными инфекциями. «Если мы сможем это хорошо понять и сможем целенаправленно активировать или дезактивировать задействованные белки с помощью лекарств, это может предоставить возможности для ускорения избавления от определенных инфекций».