Улучшение понимания того, как действуют сотни различных типов болезнетворных бактерий, может помочь в борьбе с их последствиями, считают ведущие ученые.
Исследователи из Университета Лидса под руководством профессоров Шины Рэдфорд и Нила Рэнсона обнаружили новую информацию о работе белкового комплекса под названием BAM, механизма сборки бета-ствола, который помогает вставлять другие бактериальные белки в клетки бактерий. внешний защитный слой.
Для того чтобы бактерии распространяли болезни, им необходимо сформировать внешнюю мембрану, иначе они не смогут выжить в суровых условиях, в которых живут.
Комплекс BAM играет решающую роль в этом процессе, способствуя внедрению множества белков в этот слой, которые необходимы для его правильной работы в качестве барьера, защищающего микроба от атаки антибиотиками.
С их новыми результатами исследователи из Центра структурной молекулярной биологии Эстбери говорят, что возможно разработать лекарства, которые могли бы воздействовать на комплекс BAM, чтобы остановить его работу.
Профессор Рэнсон сказал: «Это сложная молекулярная машина, участвующая в поддержании жизни бактерий, и мы знаем, что мутации в ней смертельны для бактерий. Некоторые прекрасные работы других лабораторий показали, что БАМ существует в двух разных формах. - открытая и закрытая форма - но открытая форма, казалось, требовала распада части комплекса.
"Наша работа впервые показывает неповрежденный комплекс БАМ в этом открытом состоянии. Теперь мы смогли увидеть неповрежденную структуру таким образом, это дает нам новые подсказки о том, как работает БАМ и о том, как развиваться способы остановить его работу."
Профессор Рэдфорд, директор Университетского центра Эстбери, сказал: «Если BAM не сможет выполнять свою работу, бактерии не выживут, и они не смогут распространять болезни. Теперь мы лучше понимаем, как работает BAM. чтобы научное сообщество разработало лекарства, способные воздействовать на него, и пополнить наш сокращающийся арсенал антибиотиков для лечения бактериальных инфекций».
Новое понимание будет способствовать текущей работе по поиску новых способов уничтожения бактерий, которые становятся все более устойчивыми к лекарствам, разработанным в 20-м веке.
Устойчивость к антибактериальным препаратам стала серьезной проблемой в последние годы, поскольку многие лекарства, разработанные для борьбы с инфекциями, от коклюша до сальмонеллы, а также с широким спектром внутрибольничных инфекций, теряют свою эффективность.
Ранее ученые использовали рентгеновскую кристаллографию, которая была основой структурных открытий в течение нескольких десятилетий, чтобы показать, что бочкообразный комплекс БАМ может существовать как в открытой, так и в закрытой формах.
Комплекс BAM находится внутри внешней мембраны грамотрицательных бактерий и вставляет в мембрану другие белки, необходимые для формирования функционального защитного слоя. Как это происходит, до конца не выяснено, но считается, что изменение формы необходимо для проникновения белков-клиентов в мембрану.
Используя современные электронные микроскопы, профессора Рэдфорд и Рэнсон увидели структуру БАМ в открытом состоянии, быстро заморозив комплекс из раствора.
Во всех предыдущих структурах открытого состояния отсутствовал один из пяти белков, составляющих полный комплекс BAM, называемый BamB. Новые результаты показывают, что открытие ствола БАМ может произойти с помощью BamB, и это меняет представление ученых о том, как может работать БАМ.
Исследование проводилось с использованием электронных микроскопов на базе Diamond Light Source, национального синхротронного научного центра Великобритании, расположенного в Harwell Science and Innovation Campus в Оксфордшире. Однако вскоре можно будет предпринять следующие шаги в этом исследовании в Университете Лидса после инвестиций университета в собственные современные электронные микроскопы. Эти два микроскопа, которые должны быть полностью использованы в октябре 2016 года, составляют ключевую часть передового оборудования Центра Эстбери.