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.
