1761 подписчик
Антибиотики из вирусов!
Антибиотики — это вещества, которые либо убивают бактерии, либо препятствуют их размножению. Известно, что антибиотики производятся либо грибами, либо бактериями, однако бактериофаги (фаги) — вирусы бактерий — также могут вырабатывать антибиотики. В ходе своего жизненного цикла некоторые бактериофаги при выходе из клетки хозяина разрушают её стенку или мембрану, состоящую из пептидогликана. Эти вирусы производят белки, способные растворять клеточную стенку (лизис), и этот белок кодируется всего одним геном, что упрощает его производство в будущем.
В отличие от антимикробных пептидов, которые часто взаимодействуют непосредственно с бактериальной мембраной, образуя мембранные поры, белок-растворитель стимулирует саморазрушение клетки-хозяина.
Однако использование бактериофагов ограничено, поскольку они атакуют только несколько штаммов одного вида бактерий. Для лечения бактериальных инфекций часто требуются смеси фагов. Понимание молекулярного механизма действия белка-растворителя поможет ученым создавать более эффективные фаги для целенаправленного уничтожения устойчивых к антибиотикам бактерий.
На текущий момент известно, что фаг ΦX174, заражающий бактерию Escherichia coli, которая обитает в кишечнике человека и может вызвать кровавый понос и воспаление мочевых путей, производит белок Е — растворитель. В клеточной стенке этой бактерии находится белок MraY, ответственный за важный этап в создании клеточной стенки из пептидогликана, а именно формирование жира I из нуклеотида Парка и ундекапренилфосфата (C55P). Однако при инфекции фагом белок Е взаимодействует с белками хозяина MraY и SlyD, образуя комплекс белков (YES), что мешает белку MraY участвовать в строительстве стенки, что и приводит к саморазрушению бактерии.
Фото 1 - В мембране находится комок YES, где MraY (голубой), фаговый белок E (желтый) и шаперон SlyD (фиолетовый).
Источники:
Orta, Anna K., et al. "The mechanism of the phage-encoded protein antibiotic from ΦX174." Science 381.6654 (2023): eadg9091.
Balbach, Jochen, and Milton T. Stubbs. "Coupling proteins, with deadly consequences." Science 381.6654 (2023): 126-127.
Предыдущая статья: Оазис жизни в ледяной пустыне
1 минута
20 января 2024