Исследование, проведенное в Университете Умео (Швеция), дает новые подсказки в понимании того, как распространяется устойчивость к антибиотикам. Работа показывает, как фермент разрушает защитный внешний слой бактерий, клеточную стенку, и тем самым способствует передаче генов устойчивости к антибиотикам. Работа опубликована в журнале mBio.
«Можно сказать, что мы добавляем кусочек головоломки к пониманию того, как устойчивость к антибиотикам распространяется между бактериями», – говорит Ронни Бернтссон, доцент Университета Умео и один из авторов исследования.
Ученые из Умео исследовали Enterococcus faecalis – бактерию, которая часто вызывает больничные инфекции, где во многих случаях лечение антибиотиками уже не помогает, потому что бактерии выработали устойчивость. Эти бактерии также могут распространять резистентность дальше с помощью систем секреции 4-го типа, T4SS. Это своего рода белковый комплекс, который действует как копировальное устройство, позволяя передавать свойства в виде генетического материала другим бактериям. Устойчивость к антибиотикам – один из таких признаков, который может передаваться между бактериями с помощью T4SS.
Важной частью T4SS является фермент PrgK, который разрушает клеточную стенку бактерий и тем самым облегчает передачу свойств между бактериями. Этот фермент состоит из трех частей или доменов: LytM, SLT и CHAP.
PrgK работает как ножницы, которые разрезают клеточную стенку бактерий. Вопреки ожиданиям исследователей, оказалось, что активен только домен SLT, но совсем не так, как предполагалось. Оказалось, что два других домена играют важную роль в регуляции работы фермента. Исследователи также установили, что другой белок T4SS, PrgL, связывается с PrgK и обеспечивает его попадание в нужное место в белковом механизме.
«Полученные результаты важны для дальнейших исследований, направленных на предотвращение передачи T4SS таких свойств, как устойчивость к антибиотикам, другим бактериям», – говорит Джози тер Бик, научный сотрудник Университета Умео.
Исследование проводилось путем сочетания биохимических анализов белка с функциональными исследованиями in vivo и дополнялось структурными исследованиями PrgK с помощью рентгеновской кристаллографии и моделирования AlphaFold.
[Фото: Josy ter Beek / Umeå University]