В рамках длительных усилий по улучшению лечения туберкулеза (ТБ) микробиологи под руководством Ясу Мориты из Массачусетского университета в Амхерсте сообщают, что им впервые удалось охарактеризовать белок, участвующий в создании гликолипидного соединения, обнаруженного в клеточная стенка туберкулеза, которая имеет решающее значение для того, чтобы микобактерии, вызывающие заболевание, стали заразными.
Докторант и первый автор Кэтрин Ральвес, работающая с непатогенной формой бактерии в лаборатории Мориты, говорит: «Мы обнаружили мутантные бактерии, которые не могли экспрессировать этот белок. Если у них его нет, ферментативный механизм, который они используют для биосинтеза гликолипидов, не будет работать, и они не смогут заразиться. Мы исследовали белок, который ранее не был охарактеризован, никто не знал его роли». Подробности опубликованы в Journal of Biological Chemistry.
Лаборатория Морита является экспертом в исследовании компонентов многослойной клеточной оболочки, окружающих микобактерии, включая несколько гликолипидов, которые, как известно или предполагается, необходимы для общей жизнеспособности болезнетворных микобактерий туберкулеза (Mtb), которые имеют непроницаемые клетки. стенки, блокирующие антибиотики. Морита рассматривает пути биосинтеза, которые клетки используют для формирования этих слоев оболочки, как многообещающий путь в поиске новых мишеней для лекарств при туберкулезе, заболевании, при котором наблюдается рост множественной лекарственной устойчивости.
Он объясняет: «Белок, который охарактеризовала Кэтрин, является частью процесса, с помощью которого эти молекулы обманывают иммунную систему человека, чтобы она не атаковала бактерии так сильно, как должна, поэтому они выживали в организме. У туберкулеза много-много хитростей, и это одна из них. Понимание того, как бактерии производят эти гликолипиды, может дать нам способ вмешиваться в их работу и мешать им заражать нас».
В этой работе Ральвес использовал методы генетического скрининга для изучения мутанта Mycobacterium, содержащего белок, известный как PimE. Он был идентифицирован ранее в лаборатории Морита, и было известно, что он обладает некоторыми необычными свойствами.
Морита объясняет: «Мы выращивали некоторые мутантные микобактерии в чашке Петри, и они росли очень плохо; у мутантных колоний был недостаток роста. Затем мы выделили мутант мутанта, и они внезапно начали расти. снова хорошо. Это не имело смысла, и нам стало любопытно, что происходит. Почему один дефект заставлял их расти медленно и плохо, а два дефекта заставляли их снова нормально работать?"
Оказывается, что «мутантный мутант» имеет начальный дефект роста плюс еще одну мутацию в том же пути биосинтеза гликолипидов, и вторая мутация позволяет этим бактериям наслаждаться более нормальным ростом.«Это привело нас к открытию нового гена в биосинтезе этого гликолипида, который мы назвали липоманнановым фактором удлинения или LmeA», - говорит Ральвес. «Мутантный ген вызвал выработку разных гликолипидов у мутанта мутанта».
Следующие шаги включают попытку продублировать мутант этого гена в патогенной форме микобактерии, чтобы продемонстрировать, что ген действительно необходим, как и предполагалось, для возникновения инфекции, говорят микробиологи.
Ральвес также планирует дополнительно изучить роль белка в ферментативном пути и с какими частями он взаимодействует. «Мы знаем, что это замешано, но не совсем то, что оно делает», - говорит она. «Мы хотели бы подтвердить его функцию в патогене и его влияние на рост патогена. Если для роста патогена важно, и если мы сможем истощить его в патогене, мы сможем вмешиваться в процесс заражения."