Учёные из Юго-Западного Медицинского центра Техасского университета (UTSW) открыли ключевой белок, который помогает бактериям — возбудителям легионнелёза обосноваться внутри клеток людей и других хозяев. Открытие, опубликованное в журнале Science, может дать более полное представление о том, как бактерии выживают внутри клеток, благодаря чему можно будет создать новые методы лечения широкого спектра инфекций.
«Многие инфекционные бактерии, начиная от листерий и хламидий и заканчивая сальмонеллами, используют систему, позволяющую им жить внутри клеток-хозяев, — сказал лидер исследования Винсент Тальябраччи, Ph.D., доцент молекулярной биологии в UTSW и сотрудник Комплексного онкологического центра имени Гарольда Симмонса. — Полное понимание инструментов, которые они используют для внедрения в клетку, учит нас некоторым интересным биохимическим процессам, что в итоге может привести к новым направлениям в разработке лечения».
Лаборатория Тальябраччи изучает атипичные киназы — необычные формы ферментов, которые переносят химические группы, называемые фосфатами, на белки и липиды, меняя их функции. Исследования, проходившие здесь и в других местах, показали, что легионеллы — род патогенных грамотрицательных бактерий, возбудителей легионнелёза — особенно богаты подобными неканоническими киназами. Согласно данным Центра по контролю и профилактике заболеваний США, в 2018 году было зарегистрировано около 10 000 случаев заболевания легионнелёзом, однако исследователи предполагают, что реальные данные могут быть выше.
После идентификации у легионеллы новой атипичной киназы, названной MavQ, Тальябраччи и его коллеги использовали технику визуализации живых клеток совместно с новым методом молекулярной маркировки, чтобы увидеть, где именно в инфицированных клетках людей находится MavQ — это может стать ключом к изучению его функций. Он не находился фиксированно в одном месте, а колебался вперёд-назад между эндоплазматическим ретикулумом — это сеть мембран, важная для синтеза белков и липидов, — и пузырьковыми или трубчатыми структурами внутри клетки. Это очень удивило исследователей.
Дальнейшее исследование предполагает, что MavQ совместно с молекулой-партнёром SidP реконструирует эндоплазматический ретикулум, чтобы легионелла могла украсть части мембраны, что, в свою очередь, поможет ей создать и поддерживать вакуоль — структуру, которая размещает паразита внутри клеток и защищает его от иммунной атаки.
Тальябраччи, стипендиат Майкла Л. Розенберга по медицине в Техасском научно-исследовательском институте профилактики рака (CPRIT), предположил, что другие бактериальные патогены могут использовать аналогичные механизмы для кооптации существующих структур клеток хозяев для создания своих собственных защитных жилищ.