Ученые обнаружили белок, необходимый для образования «бактериальной бомбы»
Российские ученые исследовали образование везикул бактерии Lysobacter sp. XL1, которые представляют «бактериальную бомбу» для конкурентов. Оказалось, что в этом процессе важную роль играет белок Л5, который разрушает клетки других бактерий, а также участвует в формировании самих везикул. Статья опубликована в журнале Frontiers in Microbiology.
Везикулы, содержащие различные вещества, необходимы для внутриклеточного транспорта и взаимодействия с другими клетками. Российские ученые исследовали процесс формирования везикул у грамотрицательных бактерий Lysobacter sp. XL1. Штамм Lysobacter sp. XL1 интересен тем, что способен синтезировать комплекс бактериолитических белков, разрушающих клеточные стенки других бактерий. Такие белки можно использовать для создания антибактериальных препаратов нового поколения, альтернативных антибиотикам. Один из этих белков — Л5 — выходит из клетки Lysobacter sp. XL1 в составе везикул.
«Есть много моделей того, как именно формируются везикулы грамотрицательных бактерий. Согласно одной из них, они образуются из участков внешней мембраны, “жесткость” которых нарушена. Согласно другой модели, в формировании везикул принимает участие клеточный “мусор”: неправильно свернутые белки, фрагменты компонентов бактериальной клеточной стенки. Мы предполагаем, что одного фактора здесь недостаточно и теория образования везикул сложнее», — рассказывает руководитель проекта по гранту РНФ Ирина Кудрякова, старший научный сотрудник ИБФМ РАН.
Ранее авторы предположили, что в образовании везикул Lysobacter sp. XL1 может принимать участие Л5. Эта гипотеза возникла из-за того, что бактерия образует несколько видов везикул и один из них содержит Л5. Авторы установили, что он концентрируется в периплазме ближе к внешней мембране бактерии. Оказалось, что некоторые ее участки обогащены отрицательно заряженным фосфолипидом, дестабилизирующим внешнюю мембрану за счет отталкивания отрицательных зарядов, — здесь и происходит образование везикул с Л5.
Чтобы проверить свою гипотезу, ученые создали штамм Lysobacter sp. XL1, у которого ген этого белка был выключен. Без Л5 бактерия образовывала меньшее количество везикул. Кроме того, практически полностью утратились их литические свойства. Таким образом, авторы доказали участие белка Л5 в образовании везикул Lysobacter sp. XL1. Результаты работы открывают новые перспективы в создании антимикробных препаратов нового поколения, нацеленных на борьбу с штаммами, устойчивыми к антибиотикам. Внешнемембранные везикулы Lysobacter sp. XL1 представляют собой хорошую модель для конструирования эффективных препаратов.