Обнаружены механизмы самозащиты бактерий

Бактерии быстро развивают резистентность к нашим лучшим лекарствам, что ведет к будущему, когда антибиотики просто не будут работать. Но одна команда исследователей обнаружила потенциально уязвимую трещину в броне особенно проблемной группы бактерий.

Многие антибиотики, в том числе пенициллин, с которого все началось, воздействуют на клеточную стенку бактерий. Проблема в том, что у класса грамотрицательных бактерий есть дополнительная наружная мембрана, которая защищает их от этих атак. Это делает их особенно живучими. Грамотрицательные бактерии ответственны за многие наиболее опасные лекарственно-устойчивые инфекции.

«Представьте себе замок с внутренней крепостью и внешней стеной. Эта стена или мембрана защищает бактерии от антибиотиков», говорит Ян Хендерсон, автор исследования. «Нас интересует, как грамотрицательные бактерии строят эту наружную мембрану, потому что тогда мы можем отключить мембрану, чтобы антибиотики проникли и побороли инфекцию».

Большинство кусочков головоломки уже встают на свои места. Известно, что внешние мембраны состоят из белков, липидов и сахаров, и понятно, как белки и сахар образуются внутри клетки и как они транспортируются к внешней мембране. Но липиды оставались неуловимыми.

«Мы обнаружили клеточный механизм, ответственный за экспорт липидов во внешнюю мембрану», говорит Хендерсон.

Команда исследовала кристаллическую структуру белка MlaC и нашла механизм, который открывает и закрывает карман, с которым связываются липиды. Он контролирует, когда клеточный аппарат внутри клетки может экспортировать липиды во внешнюю мембрану.

«Теперь, когда мы понимаем механизм транспортировки липидов, это открывает для нас новый путь разработки лекарств, которые могут препятствовать полной конструкции наружной мембраны, позволяя бороться с инфекционными бактериями», говорит Хендерсон.

Исследователям уже удалось показать, как можно применить эти знания. В предыдущем исследовании команда обнаружила, что мутация генов, которые управляют транспортом липидов, предотвращает бактериальную инфекцию.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Microbiology.