Исследователи из Университета Миннесоты обнаружили этот ранее неизвестный сигнальный путь, который регулирует поверхностные белки бактерий, что может привести к появлению новых мишеней для антибиотиков.
Исследователи изучали, как бактерии ротовой полости прикрепляются к биопленкам (бляшкам) и образуют в полости рта биопленки. Команда хотела узнать, могут ли бактериальные клетки регулировать свои клейкие поверхностные белки, и если да, то каким образом. Они обнаружили ранее неизвестную цепь, встроенную в клеточную мембрану, которая может сигнализировать об изменениях в поверхностных адгезивных белках. Эта цепь, по-видимому, консервативна среди подмножества грамположительных бактерий. Внутримембранная бактериальная сигнальная система требует различных поверхностных белков для компенсации в отсутствие первичных поверхностных белков. Этот механизм обеспечивает компенсаторное образование биопленки (бляшки).
Этот механизм работает в микробных сообществах in vitro и во рту человека. Гены, кодирующие поверхностные адгезивные белки, различаются, когда бактерии извлекаются из слюны и зубного налета у одного и того же человека в одно и то же время.
При активации эта схема останавливает образование биопленки, когда микроорганизмы прочно прикрепляются и растут на поверхности, помогая бактериям выживать в зубном налете.
Результаты, опубликованные в Science Signaling, обнаружили:
ранее неизвестная сигнальная система внутри клеточной мембраны, которая регулирует экспрессию генов поверхностного адгезивного белка;
сигнальная система требует регуляции различных поверхностных белков по мере изменения доступного пула поверхностных белков;
регуляторный сигнал представляет собой консервативную аминокислотную последовательность, обнаруженную во фрагментах, отщепленных от поверхностных адгезивных белков. Когда фрагмент присутствует в мембране, система «выключена», а когда он отсутствует, система «включена» и экспрессируются альтернативные поверхностные белки;
эта внутримембранная сигнальная система, по-видимому, служит компенсационным «отказоустойчивым» механизмом для редактирования поверхностных белков и позволяет бактериям прикрепляться и колонизировать различные поверхности тела.
«Обнаружение этого ранее неизвестного сигнального пути, который регулирует поверхностные белки бактерий, может помочь нам лучше понять, как развиваются сложные микробные сообщества, и предложить новые мишени для антибиотиков», - сказал доктор Марк Герцберг, профессор Школы стоматологии. и член Масонского онкологического центра.