_ Echipa se dezlega mecanismul de activare al unei proteine ​​care luptă împotriva bacteriilor

Sistemul imunitar uman se apropie în mod constant de o gamă largă de invadatori — o performanță care necesită o gamă variată de trupe celulare și arme moleculare. Deși se cunosc deja multe despre celulele de apărare imunitară și strategiile pe care le folosesc, multe detalii moleculare au rămas evazive.

Acum, o echipă de cercetare condusă de profesorul Oliver Daumke, șef de laborator la Centrul Max Delbrück, a reușit să dezlege mecanismul principal de activare al GBP1, o proteină care joacă un rol esențial în combaterea anumitor bacterii.

Ei raportează în The EMBO Journal despre modul în care proteina adoptă o conformație specială care îi permite să încapsuleze invadatorii, neutralizându-i astfel.

„Descoperirile ne ajută să înțelegem mai bine apărarea imunitară a organismului – iar în viitor ne pot permite să le stimulăm într-un mod mai țintit”, spune Daumke.

GBP1, prescurtare pentru proteina 1 care leagă guanilatul, este produsă de celulele corpului ca răspuns la o infecție. Se leagă în mod specific de GTP, un purtător de nucleotide și energie chimică în interiorul celulelor, unde orchestrează apărarea împotriva agenților patogeni bacterieni, cum ar fi Salmonella și Shigella. În unele cazuri, acestea pot provoca diaree severă.

Nu numai că GBP1 activează în mod specific apărarea imunitară, dar formează și un strat de proteine ​​în jurul intrușilor nedoriți. Acest lucru le distruge membrana, făcând bacteriile vulnerabile și împiedicându-le să se înmulțească. Oamenii de știință știau deja despre această strategie de apărare, dar detaliile despre modul în care a funcționat au rămas neclare, la fel ca comutatorul molecular central din proteina GBP1 responsabilă de activarea acesteia.

Echipa a folosit un crio-de înaltă rezoluție. microscopul electronic, care le-a permis să vizualizeze structura tridimensională a proteinei, pentru a investiga fiecare pas al acestui mecanism. "GBP1 este prezentă inițial ca un singur bloc de construcție. Când este activat, se pliază ca un cuțit elvețian", explică primul autor al lucrării, Marius Weismehl, doctorand în laboratorul lui Daumke.

" Mii de aceste proteine ​​desfășurate se adună apoi în discuri, care, la rândul lor, se stivuiesc în structuri tubulare”, continuă Weismehl. „Aceste tuburi se atașează în cele din urmă la membrana bacteriană, unde se reformează și se înfășoară în jurul ei ca pe o haină”. În acest fel, proteinele GBP1 neutralizează invadatorii.

Descoperirea detaliilor despre modul în care sunt construite aceste structuri mari de proteine ​​a fost scopul principal al studiului. „Datele noastre de microscopie arată în mod impresionant cum proteinele GBP1 se lipesc de suprafețele membranei ca niște pini și se unesc prin capetele lor”, spune profesorul Misha Kudryashev. El adaugă că aceste noi descoperiri reprezintă un progres crucial în elucidarea funcționării mecaniciste a GBP1.

„Am identificat o pârghie moleculară care joacă un rol critic în primul pas de activare”, spune Weismehl. Proteina folosește energia stocată în GTP pentru a controla această pârghie și a se activa. Acest mecanism permite proteinei să-și schimbe forma, astfel încât să se poată lega de alți dimeri și să formeze un strat proteic stabil în jurul bacteriilor. Cercetătorii au obținut aceste informații modificând în mod specific anumite locuri din proteină, dezvăluind astfel diferitele funcții pe care le îndeplinesc.

„Rezultatele noastre au descoperit pentru prima dată mecanismul de activare sofisticat al GBP1, care are ca rezultat încapsularea agenți patogeni cu un înveliș proteic antimicrobian”, rezumă Daumke.

În viitor, conform lui Weismehl, va fi posibil să se analizeze modul în care ansamblurile de proteine ​​GBP1 interacționează cu alți jucători în răspunsul imunitar și, astfel, se declanșează în aval. cascade de semnalizare.

Echipa de cercetare este optimistă că această cunoaștere fundamentală a sistemului imunitar uman va ajuta la înțelegerea mai bună a bolilor infecțioase bacteriene și la informarea noilor tratamente care sporesc în mod specific răspunsul imunitar în timpul infecției.

(Fluierul)