Pētījums atklāj specifiskas olbaltumvielu mijiedarbības, kas varētu nodrošināt jaunas ārstēšanas stratēģijas holēras apkarošanai

Pētījums atklāj specifiskas olbaltumvielu mijiedarbības, kas varētu nodrošināt jaunas ārstēšanas stratēģijas holēras apkarošanai

Baktēriju infekcijas slimības joprojām lielā mērā veicina globālo slimību slogu, un, pieaugot rezistencei pret antibiotikām visā pasaulē, steidzami ir vajadzīgas jaunas ārstēšanas stratēģijas pret baktērijām. Viena no postošākajām bakteriālajām infekcijām ir holera, ko izraisa baktērija Vibrio cholerae, kas piedzīvo savu septīto ilgstošo pandēmiju kopš 1961. gada. Tagad Japānas Osakas universitātes vadītā pētnieku grupa ir atklājusi specifisku olbaltumvielu mijiedarbību, kas potenciāli var kļūt par jaunu mērķi holēras ārstēšanā.

Holērai ir raksturīga smaga caureja, kas sliktākajā gadījumā dažu stundu laikā var būt letāla. Viens no svarīgākajiem posmiem V. cholerae infekcijas procesā ir tas, ka baktērija kolonizē cilvēka zarnas, izdalot kolonizācijas faktoru, ko sauc par TcpF, lai gan precīzs šīs sekrēcijas mehānisms palika neskaidrs. Tagad pētījumā, kas drīzumā tiks publicēts Science Advances, pētnieki izmantoja rentgenstaru kristalogrāfiju, fizikāli ķīmisko analīzi un strukturālo modelēšanu, lai precīzi atklātu, kā V. cholerae izdala TcpF.

"Ir zināms, ka toksīnu koregulētai pilusai (TCP), 4. tipa pilusu sistēmai, ir izšķiroša nozīme TcpF sekrēcijā, taču precīza mijiedarbība starp abiem nebija skaidra," skaidro Hiroya Oki, pētījuma vadošā autore. Pili ir pavedieniem līdzīgas struktūras uz baktēriju šūnu virsmas, kurām var būt dažādas funkcijas. V. cholerae TCP galvenokārt sastāv no daudzām TcpA apakšvienībām, ar sākotnējo mazāko apakšvienību, kas sastāv no TcpB trimera, kas pievienots pilusa “augšpusē”, lai atvieglotu tā montāžu. Grupa pētīja TcpF mijiedarbību ar TcpA un B un izveidoja modeļus, pamatojoties uz rezultātiem.

Mēs novērojām, ka TcpF trimerizējās ziediem līdzīgā vienībā, lai savienotos ar TcpB trimeri pilusa galā.

Šota Nakamura, pētījuma vecākā autore

Svarīgi, ka mēs identificējām atsevišķus konservētus domēnus, kas ir būtiski TcpF saistīšanai ar TcpB un TcpF trimerizāciju, kas abi ir nepieciešami V. cholerae kolonizācijai.

Ņemot vērā to rezultātus citu publicēto darbu kontekstā, grupa izvirzīja hipotēzi, ka eksistē sekrēcijas modelis, kurā TCP transportē ar TcpB saistīto TcpF no šūnas, kā rezultātā TcpF disociējas no pilusa un brīvi pārvietojas cilvēka zarnās, aizsākot V. cholerae kolonizācijas agrīnās stadijas. Pēc tam TCP atkāpjas atpakaļ baktēriju šūnā, lai atkārtotu procesu.

Ņemot vērā pieaugošo rezistenci pret antibiotikām, tādi atklājumi kā šie, kas precizē infekcijas molekulārās detaļas, var būt ļoti noderīgi jaunu antibakteriālo zāļu izstrādē. Antiadhezīva līdzekļa izstrāde, kas selektīvi inhibē mijiedarbību starp TcpF kolonizācijas faktoru un TCP sekrēcijas sistēmu, var būt jauna ārstēšanas stratēģija holēras apkarošanai.

Avots:

Osakas universitāte

Atsauce:

Oki, H. u.c. (2022) Strukturālais pamats kolonizācijas faktora Vibrio cholerae toksīnu koregulētai pilus atkarīgai sekrēcijai. Zinātnes sasniegumi. doi.org/10.1126/sciadv.abo3013.

.