Белки, уничтожающие бактерии, предлагают возможности для создания более умных лекарственных препаратовБелки, уничтожающие бактерии, предлагают возможности для создания более умных лекарственных препаратов
По мнению ученых из Австралийского национального университета, особая группа белков иммунной системы может стать ключом к разработке более умных и эффективных лекарственных препаратов, способных устранить некоторые инфекционные заболевания, включая менингит, пневмонию и сепсис.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, ученые демонстрируют потенциал этих иммунных белков, известных как гуанилат-связывающие белки (GBPs), непосредственно связывающихся с определенными видами бактерий и убивающих их. Помимо того, что эти белки-убийцы закладывают основу для разработки новых методов лечения, они также могут быть использованы в сочетании с существующими антибиотиками, чтобы дать врачам больше возможностей при лечении некоторых видов инфекционных заболеваний.
Ведущий автор статьи Шуя Фенг объясняет, что этот специфический тип белка работает, "вскрывая" бактерии - подобно тому, как топор раскалывает дерево на две части - разрушая мембрану и заставляя бактерию погибать. "Мы считаем, что можем извлечь и использовать силу этих белков иммунной системы, известных как GBP1, и использовать их для лечения ряда инфекционных заболеваний, не оказывая негативного влияния на клетки нашего организма", - утверждает она.
"Сейчас мы находим все больше и больше GBP, которые могут убивать различные типы лекарственно-резистентных бактерий. К ним относятся бактерии, которые могут вызывать менингит, пневмонию и сепсис. Наше исследование может стать альтернативой все более часто используемым и неэффективным антибиотикам, предлагая новые методы борьбы с этими инфекциями с множественной лекарственной резистентностью. Мы также ожидаем, что эта работа может заложить основу для новой концепции, которая будет определять, как бороться с постоянно эволюционирующими заболеваниями на десятилетия вперед".
Shouya Feng et al. Селективное уничтожение патогенов гуанилат-связывающими белками как молекулярный механизм, обеспечивающий функционирование инфламмасом (аннотация).
Инфламмасомы - это цитозольные сигнальные комплексы, способные воспринимать микробные лиганды для запуска реакции воспаления и клеточной смерти.
В данном исследовании мы показали, что гуанилат-связывающие белки (GBPs) опосредуют активацию инфламмасом, селективную по отношению к патогенам. Мы показали, что мышиные GBP1 и GBP3 специфически необходимы для активации инфламмасом во время инфекции цитозольной бактерией Francisella novicida. Мы также показали, что селективность мышиных GBP1 и GBP3 обусловлена областью в N-концевом домене, содержащей заряженные и гидрофобные аминокислоты, которая связывается с F. novicida и Neisseria meningitidis, но не с другими бактериями или клетками млекопитающих, и способствует их прямому уничтожению. Это селективное распознавание патогенов этим участком мышиных GBP1 и GBP3 приводит к разрыву мембраны патогена и высвобождению внутриклеточного содержимого для распознавания инфламмасомами.
Наши результаты свидетельствуют о том, что GBPs различают патогены, обеспечивают активацию врожденного иммунитета и предоставляют возможность создания синтетических антимикробных пептидов, которые могут быть использованы против возникающих и вновь появляющихся патогенов.
