Исследователи из Вашингтонского государственного университета обнаружили белок, который может быть ключом к блокированию наиболее распространенной бактериальной причины пищевых отравлений у людей в Соединенных Штатах.
Скорее всего, если вы ели недоваренную птицу или заразили пищу, вымыв сырую курицу, вы можете быть знакомы с пищевым патогеном.
«Многие люди, которые заболевают, думают: «О, это, вероятно, сальмонелла», но еще более вероятно, что это кампилобактер», - сказал Ник Негретти (доктор философии, 20 лет), ведущий член исследовательской группы. в лаборатории Майкла Конкеля в Школе молекулярных биологических наук WSU.
Согласно исследованию, недавно опубликованному в Nature Communications, секретируемый белок, известный как CiaD, облегчает проникновение Campylobacter в клетку и берет под контроль важные клеточные процессы, изменяя состав белкового комплекса внутри клетки.
Получив понимание процесса заражения и конкретных действий секретируемых кампилобактером белков, работа дает команде WSU и остальным специалистам основу для понимания того, почему инфекции возникают и сохраняются.
До последнего открытия Konkel Lab функции бактериальных белков и то, как они заражают клетку, были почти неизвестны.
«Мы знали, что все это происходит, но не знали, как», - сказал Негретти. «Теперь, если мы сможем остановить этот процесс, болезни не будет».
Работа финансировалась за счет 5-летнего гранта в размере 1,9 миллиона долларов США от Национального института здравоохранения и основана на двух десятилетиях исследований в лаборатории Конкеля.
Наиболее известный из-за тошноты, рвоты и кровавой диареи, которые сопровождают его после приема внутрь, Campylobacter jejuni выделяет белки, которые проникают в клетки, выстилающие кишечный тракт, что позволяет ему скрываться от иммунной системы.
Бактерии ежегодно вызывают от 400 до 500 миллионов случаев диареи, и Всемирная организация здравоохранения признает их серьезной угрозой из-за устойчивости к антибиотикам.
Инфекция также коррелирует с задержкой линейного роста у обедневших детей, а в развитых странах - с более высокой частотой синдрома Гийена-Барре, когда иммунная система организма атакует нервы.
Исследование проводилось в течение семи лет совместными усилиями с использованием новейших методов молекулярной биологии и биохимии.
Работа была выполнена в сотрудничестве с исследователями Джереми Клэром и Джошуа Адкинсом из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории. Используя масс-спектроскопию, Адкинс и Клэр смогли изучить взаимодействие белок-белок, что помогло исследователям WSU сузить фокус и выявить цель CiaD.
Конкель сказал, что исследование не было бы завершено без докторанта Прабхата Талукдара и аспирантов Кортни Клаппенбах и Коди Лауритсен, которые руководили работой на последнем этапе в условиях пандемии.
Теперь исследователи надеются, что работа приведет к реальным решениям, в частности к поиску способов предотвратить задержку роста детей патогеном.
«Благодаря этому открытию мы можем предположить, что подобные процессы, влияющие на клетку, могут повлиять на способность кишечной клетки формировать правильные структуры для поглощения питательных веществ», - сказал Негретти. «Хотя это механистический уровень понимания, ответы на вопрос о том, как бактерии конкретно влияют на клетки в организме, могут иметь более широкое влияние на понимание важности этого патогена для общественного здравоохранения».
Команда также надеется изучить функции других секретируемых белков.
Крупный прорыв в понимании болезни C. jejuni был сделан в 1999 году, когда в лаборатории Конкеля было обнаружено, что белки секретируются бактериями. В 2009 году Джеффри Кристенсен, научный сотрудник лаборатории, идентифицировал белок CiaD.
«Затем мы определили, что CiaD был доставлен в клетки-хозяева в 2013 году», - сказал Конкель. «Главный вопрос последних 20 лет заключался в следующем: что это за секретируемые белки и что они делают? Это всего лишь первый белок, у которого есть идентифицированная клеточная мишень».