microbius
РОССИЙСКИЙ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ ПОРТАЛ
Поиск
rss

ООО "АЛИФАКС"

ИНН 7718314415

ID 2Vtzqx7tLnC

Реклама

ООО "АЛИФАКС"

ИНН 7718314415

ID 2VtzqwzYS9e

Реклама

ООО "АЛИФАКС"

ИНН 7718314415

ID 2VtzqvtsLHv

Реклама

Как гормоны стресса направляют бактерии в организме хозяина
Как гормоны стресса направляют бактерии в организме хозяина

Автор/авторы:
share
49
backnext
Рис.: research.unimelb.edu.au

Недавно обнаруженный белок помогает бактериям распознавать гормоны стресса в человеческом организме и направлять их движение в организме хозяина.

   У людей и животных катехоламины, такие как эпинефрин, норэпинефрин и дофамин, являются распространенными гормонами стресса. Стресс может повысить восприимчивость организма к бактериальным инфекциям. В лабораторных условиях гормоны стресса стимулируют рост различных патогенных микроорганизмов. Это было обнаружено у Salmonella (Salmonella enterica серовар Typhimurium) и других кишечных бактерий, Escherichia coli и возбудителя холеры, Vibrio cholerae. Кроме того, эпинефрин и норэпинефрин облегчают бактериям инфицирование клеток организма. Эти гормоны также влияют на биосинтез факторов вирулентности, которые позволяют патогенам прилипать к клеткам, проникать в них и разрушать.

   "Поэтому мы подозревали, что некоторые бактерии используют эти гормоны в качестве сигналов для распознавания среды эукариотического хозяина", - говорит микробиолог Кирстен Юнг. "Но молекулярная основа была неизвестна". Вместе с профессором Стефаном А. Зибером из Мюнхенского технического университета и другими исследователями Юнг определила место связывания эпинефрина и производного эпинефрина фенилэфрина в бактерии Vibrio campbellii. Как сообщают авторы в журнале PNAS, мишенью обеих молекул является белок CheW. 

   "Биологическое значение механизма заключается в том, что бактерии распознают, например, что они больше не в морской воде, а в кишечнике хозяина", - объясняет Юнг. "Мы хотели узнать, как бактерии распознают катехоламины в качестве сигнальных молекул", - объясняет Юнг. "Какие рецепторы контролируют этот процесс?". Ее эксперименты состояли из нескольких отдельных этапов.

   Для исследования ученые разработали метод химической модификации эпинефрина и фенилэфрина, чтобы исследователи могли напрямую выделять комплексы из катехоламинов и связанных с ними бактериальных белков. Необходимым условием экспериментов было то, чтобы новые соединения не обладали биологическими характеристиками, которых не было у немодифицированных молекул. Группа Юнг провела лабораторные эксперименты, чтобы продемонстрировать, что это действительно так. Эпинефрин связывает железо, а производное эпинефрина - фенилэфрин - нет. Выбирая соединения, исследователи намеревались исключить эффекты, возникающие при лучшем снабжении бактерий железом.

   Юнг и Зибер работали с Vibrio campbellii в качестве модельного организма. Эта морская бактерия инфицирует рыб, креветок, кальмаров и многих других морских беспозвоночных. Они добавили Vibrio campbellii к химически модифицированным катехоламинам и лизировали клетки. Затем они извлекли из лизата все белки, с которыми связалась молекула, и охарактеризовали их с помощью протеомного анализа. Это привело к особому обогащению растворимого белка хемотаксиса CheW.

   Затем группа Юнг выделила белок CheW непосредственно из бактерий, очистила его и измерила его аффинность к катехоламинам. В процессе работы исследователи обнаружили нечто удивительное: гормоны связываются не с самими хеморецепторами, как предполагалось изначально, а с соединительным белком CheW, который находится между рецепторами и каскадом передачи сигнала. Вся эта система восприятия стимулов управляет движением бактерии в химическом градиенте.

   "Наше исследование дает новое представление о коммуникации бактерий с их хозяином", - резюмирует Юнг. "Мы смогли показать, что плавательное поведение бактерий модифицируется гормонами хозяина, которые контролируются CheW". 

Подвижность, и в частности направленная подвижность, имеет решающее значение для колонизации хозяина, поскольку бактерии целенаправленно стремятся колонизировать организм и завоевать все ниши. 

   На следующем этапе Юнг планирует выяснить, можно ли обнаружить такой же механизм у других бактерий.

Источник:

ScienceDaily, 7 March 2022

Комментариев: 0
Вам также может быть интересно
Узнайте о новостях и событиях микробиологии
Первыми получайте новости и информацию о событиях
up