Ученые из Университета Ньюкасла совместно с коллегами из Оксфорда обнаружили слабое место в защитном слое у грамотрицательных бактерий. Оказалось, что рост внешней мембраны у них зависит от «возраста» соединения, из которого состоит клеточная стенка. Эти данные помогут разработать антибиотики нового поколения. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Ранее Всемирная организация здравоохранения объявила, что сопротивляемость бактерий к антибиотикам стала одной из 10 глобальных угроз здоровью населения Земли. Уже сейчас существуют бактерии, которые не поддаются лечению ни одним из существующих антибиотиков. Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa и Klebsiella pneumoniae представляют особую опасность, так как вызывают пневмонию и сепсис. Эти бактерии — грамотрицательные, то есть их внешняя мембрана находится за пределами клеточной стенки. Такая особенность позволяет обеспечивать бактерии серьезную защиту, в том числе и от антибиотиков.
Клеточная стенка состоит из жесткого материала — пептидогликана. Ученые выяснили, что именно он контролирует те места, в которых новые белки внедряются во внешнюю мембрану. Это происходит с помощью белка, который называется BamA. Такой механизм помогает правильно координировать работу клеточной стенки и внешней мембраны, что очень важно для роста бактерии.
«Бактерии крошечные, но имеют очень высокое внутреннее давление, как в автомобильной шине. У них есть прочная клеточная стенка, которая выдерживает это давление и предотвращает их разрыв, но при этом позволяет им расти и делиться. Мы впервые обнаружили, как они растут, как процесс расширения стенки связан с процессом расширения внешней мембраны за ней», — рассказывает Вальдемар Фоллмер из Центра бактериальной клеточной биологии Института биологических наук Университета Ньюкасла
Ученые выяснили, что чем старше пептидогликан, тем сильнее он блокирует синтез нового белка для внешней мембраны, из-за чего она не растет. А более «молодой» пептидогликан, напротив, способствует росту внешней мембраны. «Мы никогда не подозревали, что грамотрицательные бактерии настолько зависят от клеточной стенки, чтобы координировать рост внешней мембраны. Нарушение этого перекрестного взаимодействия буквально "откроет" грамотрицательные бактерии, сделав их уязвимыми для антибиотиков», — отметил Колин Клеантус из Оксфорда.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
