Ученые идентифицировали фаговый белок, который опосредует распознавание рецептора на бактерии. Детали трехмерной структуры этого белка и его способа распознавания бактериального рецептора были выяснены с помощью анализа структуры рентгеновских лучей. Ученые опубликовали свою работу в двух недавних статьях журнала Scientific Reports. Результаты могут способствовать разработке новой терапии против бактериальных инфекций.
Фаги вставляются в гены бактерий и «прячутся» там, пока они не активируются при определенных условиях, чтобы инициировать разрушение клетки. Бактерии, безусловно, являются самой многочисленной формой жизни на Земле, и все же фагов все еще существует примерно в десять раз больше, чем бактерий.
Фаги оказывают давление отбора и вносят существенный вклад в эволюцию бактерий. «Помимо прочего, они причастны к образованию новых, иногда даже очень заразных видов бактерий», — говорит Тило Стеле. С другой стороны, бактерии также способны использовать компоненты фага, используя свои белковые структуры для других целей.
В повседневной жизни фаги особенно полезны в пищевой промышленности, в системе здравоохранения и для аналитической диагностики.Чтобы выяснить, по какому механизму бактериофаг phi11 прикрепляется к клеточной стенке стафилококков, ученые использовали комбинацию биоинформатических, микробиологических и структурно-аналитических методов.
Характеристика рецептор-связывающего белка (Rbp) первоначально была исследована с помощью специфических антител, меченных иммунным золотом. Затем взаимодействия с фагами анализировали с помощью электронной микроскопии и исследований инфекции. Эти данные продемонстрировали, что существенная химически измененная строительная единица в каркасе клеточной стенки имеет решающее значение для взаимодействия с рецептор-связывающим белком.Рентгеноструктурный анализ рецептор-связывающего белка, проведенный в Тюбингене, показал, что Rbp представляет собой сложную удлиненную молекулу, состоящую из трех субъединиц. «В дополнение к фактическому компоненту, связывающему рецептор, белок также обладает необычной шарнирной областью, которая может работать как механизм наклона», — объясняет Стеле. «Этот механизм может позволить фагу связываться с рецепторами бактериальной клеточной стенки, имеющими разную ориентацию».
Кроме того, Rbp содержит ферментативно активный элемент, который, по-видимому, способен переваривать сахарные структуры на поверхности организма-хозяина, чтобы получить доступ к реальным рецепторам. Ученые ожидают, что основной механизм распознавания рецепторов аналогичен для многих сахаросвязывающих фагов. «Наши исследования также способствуют лучшему пониманию эволюционных процессов с участием фагов», — заключает ученый.