Календарь новостей

« Апрель 2024 »
Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
1	2	3	4	5	6	7
8	9	10	11	12	13	14
15	16	17	18	19	20	21
22	23	24	25	26	27	28
29	30

Токсичный эластичный «шприц» бактерий

Источник: phys.org

Бактерии разработали много различных способов доставки токсичных грузов в клетки. Трехсторонний токсиновый комплекс Tc, который используется такими бактериями, как возбудитель чумы Yersinia Pestis и патоген насекомых Photorhabdus luminescens, особенно необычный. Стефан Раунсер из Института Макса Планка и его коллеги из Университета Фрайбурга (Германия) получили чрезвычайно точные и детальные изображения этого устройства для токсичных инъекций. Также ученые выяснили, откуда молекулярный комплекс берет энергию, чтобы проникнуть через клеточную мембрану. Это открытие может быть использовано в медицине, к примеру, для создания контейнеров с лекарствами, избирательно атакующими раковые клетки.

Бактерия Photorhabdus luminescens живет в симбиозе с хищными круглыми червями. Патоген ждет в кишечнике червя того момента, когда можно будет напасть на насекомое. В этот момент бактерия вступает в игру, активируя токсиновый комплекс, который быстро убивает жертву. Аскариды и бактерии затем вместе живут в трупе, прежде чем перейти к следующей жертве. Как отмечает г-н Раунсер, до сих пор ученые знали о структуре Tc комплекса слишком мало. По сути, у них была только грубая схема. Теперь же имеется изображение, которое позволяет разглядеть даже отдельные атомы. Для получения такой подробной картинки г-н Раунсер и его коллеги использовали методы рентгеновской кристаллографии и электронной криомикроскопии.

Комплекс Tc состоит из трех блоков — TcA, TcB и TcC. TcA образует канал, который проникает сквозь клеточную мембрану и позволяет произвести инъекцию токсичного фермента в клетку. Где берется энергия для этой процедуры, до сих пор было неизвестно. Ученые выяснили, что комплекс активируется изменением рН. В результате внешний корпус (на изображении отмечен зеленым цветом) раскрывается, молекулярная пружина (выделена черным) сжимается, и тянет вниз «иглу шприца». TcA включает белковую цепочку, состоящую из 48 аминокислот, которая может растягиваться и сжиматься, как резина. Если эта резинка сжимается, энергия высвобождается и канал проникает сквозь мембрану клетки.

Такой механизм отличает Tc комплекс от всех других известных порообразующих белковых инъекторов, к примеру, от «шприцов» возбудителей дифтерии и сибирской язвы. TcA — подразделение также отвечает за связывание токсичного комплекса и клетки — хозяина, для этого используется 20 рецептор — связывающих доменов. Как отмечает г-н Раунсер, четыре из этих доменов всегда окружают один рецептор, тем самым увеличивая прочность связывания. Любой из 20 доменов легко удалить или заменить другим доменом. Это означает, что Tc комплекс можно модифицировать для полезных применений. К примеру, в нем можно расположить домены, связывающиеся с рецепторами, присутствующими на поверхности раковых клеток. Tc комплекс, патогенный для насекомых, также может быть использован в качестве пестицида в сельском хозяйстве.

Рисунок: physorg.com

Подготовлено по материалам (источник): phys.org
Дата: 25 февраля 2014
Другие новости, которые читают вместе с этой: Бактериальные токсины как сырье для биоинсектицидов и медицинских препарато ... Раскрыто действие ауксина на поверхности клеток Секрет бактерий, превращающих аммиак в ракетное топливо Комплекс связи для подводного мониторинга Прорыв в создании биобатарей Редактирование генома живых клеток с высокой точностью