Ученые Школы биохимии и иммунологии и Института биомедицинских наук Тринити (TBSI) воссоздали первую детальную молекулярную схему бактериального фермента липопротеин (Lit), который, как предполагается, играет «скрытую» роль в прогрессировании инфекции и снижает иммунный ответ.

Бактерии и вирусы

Эта схема позволит разработчикам лекарств обнаруживать потенциальные слабые места при разработке новых препаратов, чтобы победить устойчивость к антибиотикам.

Липопротеины выполняют разнообразные функции в клетке бактерии. Некоторые из них необходимы для выживания, а другие играют важную роль, взаимодействуя с врожденным иммунным ответом хозяина.

Lit выполняет внутримолекулярное трансацилирование аполипопротеина, образуя лизолипопротеин

Список ферментов, ответственных за построение липопротеинов, теперь включает и Lit (внутримолекулярную трансацилазу липопротеинов). Она создает специфический липопротеин, который «снижает иммунный ответ», что позволяет бактериям незаметно закрепиться в организме хозяина.

Чтобы понять, как Lit функционирует на молекулярном уровне, команда воссоздала важнейшую кристаллическую структуру фермента с высоким разрешением из Bacillus cereus — бактерий, встречающихся в почве и продуктах питания. У людей они вызывают заболевания пищевого тракта, тяжелую диарею и рвоту.

Общая архитектура аполипопротеина Bacillus cereus

Ученые использовали аналитические методы, моделирование молекулярной динамики и подходы квантовой механики. Профессор Мартин Кэффри, почетный научный сотрудник Тринити и старший автор исследования, сказал: «Мы считаем, что Lit, скорее всего, является фактором вирулентности, негативно влияющим на иммунный ответ хозяина на инфекцию. Таким образом, фермент вполне может стать важной целью для разработки критически необходимых антибиотиков, к которым с гораздо меньшей вероятностью будет развиваться устойчивость». 

Расположение и мутационный анализ консервативных остатков указывают на предполагаемые активные и субстратные стороны связывания в Lit

Исследование финансировалось Ирландским научным фондом, Ирландским исследовательским советом, Немецким исследовательским фондом, исследовательской и инновационной программой Европейского Союза Horizon 2020 в рамках соглашения о грантах Мари-Склодовской-Кюри и Департаментом сельского хозяйства и окружающей среды Северной Ирландии. 

Предлагаемый механизм реакции внутримолекулярного трансацилирования Lit

В мае Колледж ветеринарной медицины Корнелльского университета сообщил об обнаружении новой функции у фосфолипида кардиолипина — важной составляющей мембраны митохондрий. Выяснилось, что он переносит липополисахариды к внешней мембране. Именно благодаря измененной структуре оболочки бактерии становятся невосприимчивыми к действию антибиотиков.