Открытие могло однажды открыть дверь в исследование лучших способов бороться с опасными для жизни инфекциями, сказали ведущие исследователи Елена Кудряшова и Дмитрий Кудряшов из Университета штата Огайо.Исследование сосредоточилось о том, как один бактериальный токсин под названием ACD (тип, связанный с холерой и отравлением сырыми устрицами), изменяет богатый клеточный белок, названный актином, и преобразовывает его во вторичный токсин. Актин вовлечен в массу процессов включая сокращение мышц, клеточное деление, сотовую связь и иммунную реакцию.Исследователи хотели лучше понять, как относительно небольшое количество бактериального токсина могло нанести такой быстрый, значительный ущерб сильной сети актина.
Их исследование появляется в журнале Current Biology.В теории изобилие актина в каждой клетке человека должно сделать его, трудным, чтобы отключить – и отключающие цели является бизнес бактериального токсина, надеющегося засорять иммунную систему и вызывать отвращение у человека или животного.«Вы можете думать об актине как кости и мышцы клетки – и барьер для того, что входит и из клетки», сказал Кудряшов, адъюнкт-профессор химии и биохимии в штате Огайо. «Это явно выгодно для бактерий, чтобы парализовать его в некотором роде, и мы теперь думаем, что знаем, как это происходит для одного определенного для актина токсина».
Когда исследовательская группа штата Огайо смотрела на то, что происходило в режиме реального времени в живой клетке, они смогли понять, как быстро и эффективно токсин вступил во владение – и как это произошло.Токсин наносит вред действию белков «преподавателя», многие из которых разделяют общую собственность – способность связать несколько молекул актина сразу. Постоянно соединив несколько молекул актина, токсин ACD преобразовывает их в новый универсальный токсин, который связывает плотно с теми «преподавателями» и блокирует их деятельность.
Это усиливает токсичность и дезорганизует клетку, и не требуется многого. Затронута крошечная фракция актина – приблизительно 2 процента в данной клетке-.
Токсин тогда перенаправлен к менее – богатые цели, который приводит к каскаду клеточных изменений, которые ломают нормальную функцию. Предыдущая работа привела к лучшему пониманию этой деятельности за пределами живой клетки.
«Это в основном похоже на нанесение вреда стране, калеча всех ее преподавателей: политическое и военное лидерство, учителя и другие. Население (актин) там, но без надлежащих инструкций большая часть транспортировки, импорта и экспорта, защиты границы и другие нормальные действия остановлены или дезорганизованы внезапно», сказал Кудряшов.
Работа, такая как это особенно важна в свете возрастающего беспокойства об устойчивых к антибиотикам инфекциях, сказала Кудряшова, исследователь в химии и биохимии в штате Огайо.«Бактерии становятся ‘умнее’, и таким образом, мы должны стать намного умнее также», сказала она.
Токсины – ключ к силе бактерий вызвать отвращение у людей и животных. Единственная молекула некоторых самых смертельных токсинов – выпущенные бактериями, которые вызывают коклюш и дизентерию, например – могут убить всю клетку.
«Когда антибиотики работали эффективно, мы волновались меньше об этих процессах в клетке, но сегодня мы должны лучше понять, как бактерии процветают в наших телах так, чтобы ученые могли бы когда-нибудь найти альтернативные способы бороться с ними», сказала Кудряшова.Предыдущая работа исследовательской группы нашла, что этот конкретный бактериальный токсин следует за богатыми белками актина в противоположность более ожидаемому планированию менее – общие молекулы, которые посылают важные клеточные сигналы.