Более половины людей в мире являются хозяевами колоний бактерии Helicobacter pylori в желудках.
Хотя для многих это безвредно, H. pylori может вызвать рак желудка, а также язвы и другие желудочные заболевания. Врачи, как правило, назначают несколько антибиотиков, чтобы победить микроб, но такая стратегия может привести к появлению устойчивых к антибиотикам супербактерий.
Теперь открытие ученых UCLA может привести к лучшему подходу. Исследователи определили молекулярную структуру белка, которая позволяет H. pylori, чтобы остаться в желудке, и выяснил механизм, по которому работает этот белок.
Z. Хун Чжоу, автор-корреспондент исследования и профессор микробиологии, иммунологии и молекулярной генетики Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, сказал, что результаты отвечают на вопросы, которые задавались с 2005 года, когда два австралийских ученых получили Нобелевскую премию за открытие H. pylori и его роль при гастрите и язвенной болезни.
Исследование Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, которое было опубликовано в Интернете на сайте Science Advances, проводилось совместно с Китом Мансоном, недавно вышедшим на пенсию старшим научным сотрудником отдела болезней пищеварения Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.
ЧАС. pylori процветает в суровых условиях желудка благодаря своему каналу мочевины, белку во внутренней клеточной мембране бактерии, который определяет кислотность окружающей среды и действует как ворота. Когда условия в желудке становятся слишком кислыми, канал мочевины открывается, чтобы впустить соединение, называемое мочевиной. Мочевина обычно выводится в виде отходов с мочой, но ее также можно найти в относительно небольших концентрациях в желудке. ЧАС. pylori использует его в качестве сырья для нейтрализации кислоты, которая в противном случае убила бы бактерии.
Чжоу, Мансон и их коллеги также разработали варианты канала мочевины, перетасовывая различные аминокислоты в ключевые точки. Они протестировали эти вариации на разных уровнях кислотности, чтобы увидеть, какие замены мешают действию белка. Эксперименты позволили ученым определить, какие части канала мочевины участвуют в определении кислотности и изменении ее формы, чтобы впустить мочевину.
Открытие UCLA может привести к дальнейшим исследованиям способов борьбы с H. pylori более эффективно, саботируя его механизм выживания.
"Канал мочевины является жизнеспособной лекарственной мишенью для искоренения этого патогена человека, который остается значительным риском для здоровья во всем мире," сказал Чжоу, который также является директором Центра электронной визуализации UCLA для наномашин в Калифорнийском институте наносистем в Калифорнийском университете.
Результаты также представляют собой технический прогресс.
"Мы считаем, что это самое высокое разрешение, которое когда-либо достигалось крио-ЭМ для мембранного белка, демонстрирующего минимальную массу вне мембраны," Чжоу сказал.