Tuberkuloze. Pētnieki atklāj, kā mūsu šūnas plūst baktērijas

Stress, Portrait of a Killer - Full Documentary (2008) (Jūnijs 2019).

Anonim

Zinātnieki, kas atrodas Vīnē, atklāj sarežģīto molekulāro struktūru, kas izraisa Mycobacterium tuberculosis (Mtb) letālas infekcijas. Viņu atklājumi varētu ietekmēt potenciālās terapijas pret antibiotikām rezistento tuberkulozi.

Dabas mikrobioloģijas pētījumā starptautiska zinātnieku komanda visā Eiropā, tostarp IMP (Molekulārās patoloģijas institūts) un IMBA (Austrijas Zinātņu akadēmijas molekulāro biotehnoloģiju institūts) grupas vadītājs Thomas Marlovits, apraksta kompleksa kopējo arhitektūru proteīnu, kas pazīstams kā VII tipa (T7SS) sekrēcijas sistēmas, kuras atrastas baktēriju grupā, kuras izraisa tādas slimības kā tuberkuloze.

"Mēs varētu identificēt unikālu arhitektūras principu, kas potenciāli atklāj jaunu molekulāro mehānismu T7SS - olbaltumvielu kompleksā, kas atrodas baktēriju šūnu membrānā", - saka molekulārie biologi un bioķīmiķis Thomas Marlovits, kurš veica strukturālo analīzi ar elektronu mikroskopiju un kurš arī Hamburga-Eppendorfas medicīnas centra (UKE) profesors un struktūrfunkcijas sistēmu bioloģijas centra (CSSB) direktora vietnieks Hamburgā. "Šī jaunā sistēma ļaus mums turpināt pētīt baktērijas bioloģiju, kas izraisa tuberkulozi, jo Mtb lielā mērā balstās uz T7SS, lai infekcijas laikā pārnestu molekulas pāri tās šūnu membrānai, iznīcinot un bojājot saimniekorganismu." Lielā mērā balstoties uz liela mēroga strukturālo datu apstrādes iekārtām, kā arī Mtb ģenētiku, komanda bija apvienojusi spēkus ar pētniekiem EMBL Hamburgā un Vrije Universiteit Amsterdam.

Cīņā pret tuberkulozi ir steidzami nepieciešamas jaunas zāles, jo baktērijas, kas izraisa slimību, kļūst arvien izturīgākas pret pašreizējām antibiotikām. Saskaņā ar Pasaules Veselības organizācijas datiem, tuberkuloze 2015. gadā izraisīja 1, 8 miljonus nāves gadījumu un 10, 4 miljonus jaunu infekciju, padarot to par vienu no desmit galvenajiem nāves cēloņiem visā pasaulē. Atbildīgajai baktērijai ir sarežģīta bioloģija, un visaptveroša izpratne par to ir izšķiroša, lai informētu par jaunu narkotiku attīstību.

T7SS sistēmām ir galvenā loma tuberkulozes infekcijās, un tās var radīt nozīmīgus mērķus ļoti nepieciešamām jaunām zālēm: šo sistēmu bloķēšana var novērst baktēriju pārnēsāšanu saimniekorganismu šūnās un tādējādi mazināt infekciju.

Thomas Marlovits ilustrē unikālo T7SS transporta sistēmas molekulāro arhitektūru: "Kopumā piecām T7SS sistēmām ir sastopamas mikobaktērijas. Pazīstams kā ESX-1 un ESX-5, šīs sistēmas, visticamāk, ir ļoti līdzīgas, bet transportam specifiskas molekulas., mēs varētu parādīt, ka mikobaktēriju T7SS struktūra atrodas tikai iekšējā baktērijas membrānā. "

Papildus T7SS pamatkorpusam daži proteīni iet uz leju baktēriju šūnā. Komanda apkopoja mazas leņķiskās rentgenoloģiskās izkliedes (SAXS) datus EMBL SAXS beamline atmiņā DESY Campus Hamburgā, lai palīdzētu izprast, kā tās izskatās un kā šīs sekrēcijas sistēmas daļas var pārvietoties. "Mēs uzskatām, ka šie roku tipa olbaltumvielas palīdz pārvietot dažādu formu un izmēru molekulas no baktēriju šūnas iekšienes uz sekrēcijas sistēmas porām, lai tās varētu izvest no šūnas, " saka pirmais autors Kate Bekhems no EMBL Hamburga.

Tagad tiks veikti turpmāki bioķīmiskie un ģenētiskie eksperimenti, lai atbalstītu strukturālos datus un sniegtu in vivo ieskatu par sastāvdaļām, kas vajadzīgas T7 sekrēcijas sistēmas montāžai.

Raksts: Mikobaktēriju ESX-5 tipa VII sekrēcijas sistēmas membrānas kompleksa struktūra ar vienas daļiņu analīzi, Beckham KSH et al., Nature Microbiology, doi: 10.1038 / nmicrobiol.2017.47, publicēta tiešsaistē, 2017. gada 10. aprīlī.