Исследование, опубликованное сегодня в журнале Nature, раскрывает механизм секреции бактерий IV типа, которую бактерии используют для перемещения веществ через свою клеточную стенку. Поскольку секреция типа IV может распространять генетический материал между бактериями, особенно гены устойчивости к антибиотикам, этот механизм непосредственно отвечает за распространение устойчивости к антибиотикам в больницах. Он также играет решающую роль в выделении токсинов при инфекциях, вызывающих язвы, коклюш или тяжелые формы пневмонии, такие как болезнь легионеров.Работа, проведенная профессором Ваксманом из Института структурной и молекулярной биологии (совместный институт Биркбека / UCL) и финансируемая Wellcome Trust, показала, что система секреции типа IV существенно отличается от других систем секреции бактерий как по своей молекулярной структуре. и механизм секреции.
Профессор Ваксман сказал: «Эта работа — настоящий образец силы. Весь комплекс абсолютно огромен, а его структура беспрецедентна.
Это новаторский вид работы, который задает совершенно новое направление в этой области. Далее, нам нужно понять, как бактерии используют эту структуру, чтобы получить фильм о том, как перемещаются гены устойчивости к антибиотикам ».Используя электронную микроскопию, команда смогла восстановить систему, наблюдаемую у бактерий E. coli. Они увидели, что механизм состоит из двух отдельных комплексов, один во внешней мембране клетки, а другой во внутренней мембране, которые соединены стебельчатой структурой, пересекающей периплазму — пространство между двумя мембранами.
Комплексы на внутренней и внешней мембранах образуют поры в мембране, через которые могут секретироваться вещества.Понимание структуры секреторной системы поможет ученым раскрыть механизм, с помощью которого она перемещает вещества через внутреннюю и внешнюю мембраны.
В конечном итоге это может помочь ученым разработать новые инструменты для генетической модификации клеток человека, поскольку бактерии могут выступать в качестве носителя генетического материала, который затем секретируется в клетки.Профессор Ваксман сказал: «Понимание системы секреции бактерий может помочь в разработке новых соединений, способных остановить процесс секреции, тем самым остановив распространение генов устойчивости к антибиотикам. Учитывая, что устойчивость к антибиотикам стала настолько широко распространенной и представляет серьезную угрозу для здоровья человека, работа может окажут значительное влияние на будущие исследования в области противомикробных препаратов ».