В работе, опубликованной на этой неделе по своей природе, Микробиология, международная команда ученых по всей Европе, включая IMP (Институт Молекулярной Патологии) и IMBA (Институт Молекулярной Биотехнологии австрийской Академии наук) лидер группы Томас Марловитс, описывает полную архитектуру собрания белков, известных как системы секреции Типа VII (T7SS), найденные в группе бактерий, которые вызывают болезни, такие как туберкулез.«Мы могли определить уникальный архитектурный принцип, который потенциально показывает новый молекулярный механизм T7SS, комплекс белка, расположенный в клеточной мембране бактерий», говорят молекулярный биолог и биохимик Томас Марловитс, который привел структурный анализ электронной микроскопией и кто также профессор в Гамбурге-Eppendorf Медицинского центра (ГАВАЙСКАЯ ГИТАРА) и заместитель директора в Центре Структурной Системной биологии (CSSB) в Гамбурге. «Эта новая система позволит нам далее исследовать биологию бактерии, которая вызывает туберкулез, поскольку Mtb полагается в большой степени на T7SS, чтобы транспортировать молекулы через его клеточную мембрану на инфекцию, обезоруживающую и разрушительную клетка – хозяин». Полагаясь в большой степени на крупномасштабные средства для структурных данных, но также и генетики Mtb, команда объединила усилия с исследователями в Гамбурге EMBL и в Амстердамском свободном университете.Новые наркотики срочно необходимы в борьбе с туберкулезом, поскольку бактерии, ответственные за то, что вызвали болезнь, становятся все более и более стойкими к текущим антибиотикам.
По данным Всемирной организации здравоохранения, туберкулез привел к 1,8 миллионам смертельных случаев и 10,4 миллионам новых инфекций в 2015, делая его одной из лучших 10 причин смерти в людях во всем мире. У ответственной бактерии есть сложная биология, и всестороннее понимание этого крайне важно, чтобы сообщить развитию новых наркотиков.T7SS-системы играют ключевую роль в инфекциях туберкулеза и могли бы представить важные цели очень необходимых новых наркотиков: блокирование этих систем могло препятствовать тому, чтобы бактерии разорвали клетки – хозяев, и могло таким образом облегчить инфекцию.
Томас Марловитс иллюстрирует уникальную молекулярную архитектуру транспортной системы T7SS: «Всего, пять систем T7SS найдены в микобактериях. Известный как ESX-1 к ESX-5, эти системы вероятны все очень похожие, но транспортируют определенные молекулы. В нашем исследовании мы могли показать, что микобактериальная структура T7SS сидит исключительно во внутренней бактериальной мембране».В дополнение к основному телу T7SS некоторые белки простираются вниз в бактериальную клетку.
Команда собрала данные Small Angle X-ray Scattering (SAXS) в EMBL SAXS beamline в кампусе DESY в Гамбурге, чтобы помочь понять то, на что они похожи и как эти части системы секреции могли бы переместиться. «Мы полагаем, что эти подобные руке белки помощь перемещают молекулы различных форм и размеров с внутренней части бактериальной клетки к поре системы секреции для них, чтобы быть транспортированными из клетки», говорит первый автор Кейт Бекхэм из Гамбурга EMBL.Теперь дальнейшие биохимические и генетические эксперименты будут выполнены, чтобы поддержать структурные данные и обеспечить в естественных условиях понимание компонентов, требуемых для собрания системы секреции T7.