Туберкулез — это заразное инфекционное заболевание, чаще всего поражающее легкие. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), ежегодно от этой инфекции во всем мире умирает 1,7 млн человек. Кроме того, четверть населения Земли страдает бессимптомной формой туберкулеза.
Основным возбудителем туберкулеза является бактерия Mycobacterium tuberculosi, которая выделяет большое количество эффекторных белков через системы секреции типа VII — небольшие наномашины, которые состоят из белков, находящихся в клеточной оболочке.
Эффекторные белки специализируются на борьбе с иммунной защитой и обеспечивают поглощение питательных веществ для обеспечения выживания бактерий у хозяина. Как работают эти центральные системы секреции, до сих пор плохо изучено.
Ученым из Университета Юлиуса-Максимилиана Вюрцбург (JMU) и Испанского онкологического исследовательского центра CNIO (Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas) удалось расшифровать молекулярную архитектуру этих систем. В течение последних пяти лет ученые под руководством доктора Себастьяна Гейбеля работали над моделированием этой системы секреции на криоэлектронном микроскопе, который замораживает белки для их изучения.
В итоге исследователи смогли составить полную модель Mycobacterium tuberculosi и идентифицировать важные особенности этой системы — в том числе способы их передвижения по организму, а также найти элементы, которые преобразуют химическую энергию в движение и таким образом управляют транспортом эффекторных белков через поры.
Результаты исследований приводят к более глубокому функциональному пониманию систем секреции типа VII. Во времена растущей устойчивости микобактерий к применяемым антибиотикам и отсутствия эффективной вакцинации против туберкулеза это исследование позволит создавать новые типы антибиотиков, эффективные против систем секреции типа VII.