Кандидат в доктора и первый автор Кэтрин Ралвес, работающая с непатогенной формой бактерии в лаборатории Мориты, говорит: «Мы обнаружили мутантные бактерии, которые не могли экспрессировать этот белок. Если у них его нет, то ферментный механизм, который они используют для биосинтеза гликолипидов не получится, и они не могут стать заразными. Мы исследовали белок, который ранее не был охарактеризован, и никто не знал его роли ». Подробности появятся в Журнале биологической химии.Лаборатория Морита является экспертом в исследовании компонентов многослойной клеточной оболочки, окружающей микобактерии, включая несколько гликолипидов, которые, как известно или предположительно, необходимы для общей жизнеспособности болезнетворных микобактерий туберкулеза (Mtb), у которых есть непроницаемые клеточные стенки, которые блокируют действие антибиотиков.
Морита видит пути биосинтеза, которые клетки используют для формирования этих слоев оболочки, как многообещающий путь в поисках новых мишеней для лекарств от туберкулеза, болезни, в которой наблюдается рост множественной лекарственной устойчивости.Он объясняет: «Белок, который охарактеризовал Кэтрин, является частью процесса, с помощью которого эти молекулы обманывают иммунную систему человека, чтобы она не атаковала бактерии так сильно, как следовало бы, поэтому они выживают в организме. Туберкулез имеет очень много уловки, и это одна из них.
Понимание того, как бактерии производят эти гликолипиды, может дать нам способ вмешиваться в них и не дать им заразить нас ».Для этой работы Ралвес использовал методы генетического скрининга, чтобы изучить мутант Mycobacterium, содержащий белок, известный как PimE.
Он был идентифицирован ранее в лаборатории Мориты и, как было известно, обладал некоторыми необычными свойствами.Морита объясняет: «Мы выращивали некоторые из мутантных микобактерий в чашке Петри, и они росли очень плохо; у мутантных колоний были проблемы с ростом. Затем мы выделили мутант мутанта, и они внезапно снова начали хорошо расти. это не имеет смысла, и нам стало любопытно, что происходит.
Почему один дефект заставил их расти медленно и плохо, а два дефекта заставили их снова работать нормально? "Оказывается, что «мутантный мутант» имеет начальный дефект роста плюс еще одна мутация в том же пути биосинтеза гликолипидов, и вторая мутация позволяет этим бактериям наслаждаться более нормальным ростом. «Это привело нас к открытию нового гена в биосинтезе этого гликолипида, который мы назвали фактором удлинения липоманнана или LmeA», — говорит Ралвес. «Мутировавший ген вызвал выработку различных гликолипидов в мутанте мутанта».Следующие шаги включают попытку воспроизвести мутант этого гена в патогенной форме микобактерий, чтобы продемонстрировать, что этот ген действительно важен для заражения, говорят микробиологи.Ралвес также планирует продолжить изучение роли белка в ферментативном пути и его частей, с которыми он взаимодействует. «Мы знаем, что это замешано, но не совсем то, что он делает», — говорит она. «Мы хотели бы подтвердить его функцию в патогене и его влияние на рост патогена.
Если это необходимо для роста патогена, и если мы сможем уменьшить его количество в патогене, мы сможем вмешаться в инфекционный процесс ".Эта работа финансировалась Американской ассоциацией легких и Противотуберкулезной ассоциацией Питтсфилда.
Кроме того, поддержку масс-спектрометрии оказал Институт прикладных наук о жизни Университета Массачусетса в Амхерсте.