Новосибирские учёные открыли новое семейство белков

Учёные Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (ИХБФМ СО РАН) открыли новое семейство белков, сообщает издание «Наука в Сибири».

Во время исследования хронических заболеваний кишечника учёные обнаружили в бактериофагах гены, которые кодируют новое семейство белков.

У учёных есть несколько версий. По одной из них, белки, которые называются тентаклинами, позволяют бактериофагу адаптироваться к изменениям на поверхности бактерий-хозяев и связываться с их рецепторами для дальнейшего взаимодействия. Согласно другой версии, они позволяют фагам оставаться в кишечнике либо каким-то образом взаимодействуют с клетками иммунной системы организма.

Результаты исследования уже опубликованы в International Journal of Molecular Sciences.

Открытие было сделано в рамках проекта Российского научного фонда по изучению возможности лечения пациентов с язвенным колитом с помощью стерильной доставки компонентов кишечной микрофлоры от здорового человека. При этом доставлялись только бактериофаги и метаболиты бактерий, но не сами бактерии.

«Открытие новых белков бактериофагов можно назвать несколько неожиданным побочным результатом крупного исследования. Мы сфокусировались на DGR-содержащих бактериофагах и нашли несколько фагов, которые вместо одного гена-мишени в составе DGR-кассеты содержат сразу два гена, отличающихся по размеру и предполагаемой структуре кодируемого белка. Обычно фаги содержат один ген или несколько однотипных генов-мишеней в составе DGR-кассет, поэтому это обстоятельство нас заинтересовало», — рассказал старший научный сотрудник лаборатории молекулярной микробиологии ИХБФМ СО РАН, кандидат химических наук Иван Байков.

С помощью биоинформатических методов поиска по гомологии и моделирования пространственной структуры с помощью нейросети учёные исследовали обнаруженные гены-мишени бактериофагов и белки, которые кодируются этими генами. Их назвали «тентаклины».

«Такие молекулы напомнили нам щупальца осьминога, поэтому мы дали им название "тентаклины". Оно состоит из двух слов: TENTACLe + proteIN, которые переводятся как "щупальце" и "белок"», — объяснил Иван Байков.

Есть гипотеза, что тентаклины используются фагами, чтобы узнавать бактерию-хозяина. По другой версии, бактериофаги используют эти белки для взаимодействия с эпителием кишечника и чтобы удерживаться на нём. Есть и вариант, что с помощью тентаклинов вирусы бактерий взаимодействуют с иммунными клетками организма, регулируя взаимоотношения между бактериями, населяющими кишечник, и иммунной системой.

Учёные предполагают, что детальное изучение структуры и особенностей размножения бактериофагов в будущем позволит нормализовать микрофлору желудочно-кишечного тракта пациентов.