Tyrimas atskleidžia specifines baltymų sąveikas, kurios galėtų suteikti naujų gydymo strategijų kovojant su cholera

Tyrimas atskleidžia specifines baltymų sąveikas, kurios galėtų suteikti naujų gydymo strategijų kovojant su cholera

Bakterinės infekcinės ligos vis dar labai prisideda prie pasaulinės ligų naštos, o visame pasaulyje didėjant atsparumui antibiotikams, skubiai reikia naujų bakterijų gydymo strategijų. Viena iš labiausiai niokojančių bakterinių infekcijų yra cholera, kurią sukelia bakterija Vibrio cholerae, kuri nuo 1961 m. išgyvena jau septintąją nuolatinę pandemiją. Dabar Osakos universiteto Japonijoje vadovaujama tyrimų grupė atskleidė specifinę baltymų sąveiką, kuri gali tapti nauju taikiniu gydant cholerą.

Cholerai būdingas stiprus viduriavimas, kuris blogiausiu atveju gali būti mirtinas per kelias valandas. Vienas iš svarbiausių V. cholerae infekcijos proceso žingsnių yra tai, kad bakterija kolonizuoja žmogaus žarnyną, išskirdama kolonizacijos faktorių, vadinamą TcpF, nors tikslus šio sekrecijos mechanizmas liko neaiškus. Dabar tyrime, kuris netrukus bus paskelbtas Science Advances, mokslininkai naudojo rentgeno kristalografiją, fizikinę ir cheminę analizę ir struktūrinį modeliavimą, kad tiksliai atskleistų, kaip V. cholerae išskiria TcpF.

„Buvo žinoma, kad toksinų bendrai reguliuojamas pilusas (TCP), 4 tipo pilų sistema, vaidina lemiamą vaidmenį TcpF sekrecijoje, tačiau tiksli jų sąveika buvo neaiški“, - aiškina tyrimo vadovė Hiroya Oki. Pili yra į giją panašios struktūros bakterijų ląstelių paviršiuje, kurios gali atlikti įvairias funkcijas. V. cholerae TCP daugiausia susideda iš daugybės TcpA subvienetų, o pradinis smulkus subvienetas susideda iš TcpB trimerio, pritvirtinto prie „viršaus“, kad būtų lengviau surinkti. Grupė ištyrė TcpF sąveiką su TcpA ir B ir, remdamasi rezultatais, sukūrė modelius.

Mes pastebėjome, kad TcpF trimerizuojasi į gėlę panašų vienetą, kad prisijungtų prie TcpB trimerio, esančio piliuso gale.

Shota Nakamura, vyresnioji tyrimo autorė

Svarbu tai, kad mes nustatėme atskirus konservuotus domenus, kurie yra labai svarbūs TcpF prisijungimui prie TcpB ir TcpF trimerizacijai, kurie abu reikalingi V. cholerae kolonizacijai.

Atsižvelgdama į jų rezultatus kito publikuoto darbo kontekste, grupė iškėlė hipotezę, kad egzistuoja sekrecijos modelis, pagal kurį TCP išneša su TcpB surištą TcpF iš ląstelės, o po to TcpF atsiskiria nuo piluso ir laisvai juda žmogaus žarnyne, inicijuodamas ankstyvąsias V. cholerae kolonizacijos stadijas. Tada TCP pasitraukia atgal į bakterijų ląstelę, kad pakartotų procesą.

Atsižvelgiant į didėjantį atsparumą antibiotikams, tokie atradimai, kaip šie, paaiškinantys infekcijos molekulines detales, gali būti labai naudingi kuriant naujus antibakterinius vaistus. Antiadhezinio agento, kuris selektyviai slopina TcpF kolonizacijos faktoriaus ir TCP sekrecijos sistemos sąveiką, sukūrimas gali būti nauja gydymo strategija kovojant su cholera.

Šaltinis:

Osakos universitetas

Nuoroda:

Oki, H. ir kt. (2022). Mokslo pažanga. doi.org/10.1126/sciadv.abo3013.

.