Руководители исследования Ронгшенг Джин, доцент физиологии и биофизики Калифорнийского университета в Ирвине, и Андреас Раммель из Института токсикологии Ганноверской медицинской школы Германии создали трехмерную кристаллическую модель сложного белкового соединения в составе нейротоксина ботулина. Это соединение связывается с внутренней оболочкой тонкой кишки и позволяет токсину попадать в кровоток.
Трехмерная структура, имеющая форму лунного посадочного модуля Аполлона, позволила исследователям определить места на поверхности сложного белка, которые позволяют ему состыковываться с углеводами, расположенными на внутренней стенке тонкой кишки. В тестах на мышах они обнаружили, что определенные молекулы ингибиторов блокируют соединение соединения ботулизма с этими участками, что предотвращает попадание токсина в кровоток.
Ботулинические нейротоксины вырабатываются Clostridium botulinum и вызывают потенциально смертельное заболевание — ботулизм, который препятствует способности нервных клеток взаимодействовать с мышцами и может привести к параличу и дыхательной недостаточности. Ботулинический токсин также был идентифицирован как потенциальное биологическое оружие против гражданского населения.
«В настоящее время не существует эффективных мер противодействия этому токсину в случае крупной вспышки ботулизма», — сказал Джин. "Наше открытие представляет собой важный первый шаг к фармацевтическому вмешательству на ранней стадии, которое может ограничить смертельную атаку токсина на человеческий организм."
Результаты исследования опубликованы в открытом доступе в журнале PLOS Pathogens.
Джин добавил, что его работа открывает двери для дальнейшего развития профилактических методов лечения ботулизма. В то же время молекулярные ворота для смертельного токсина могут быть использованы для альтернативных применений, таких как пероральная доставка терапевтических средств на основе белков.