Tutkijat selvittivät bakteerien taistelukärjen mekanismin

EPFL:n (École Polytechnique Fédérale de Lausanne) tutkijat ovat selvittäneet eräiden bakteerien (ml. kuuluisa Staphylococcus aureus) hyökkäysmekanismin rakenteen ja toiminnan. Bakteereilla on käytössään biologinen nanomittakaavan ase isäntäsolujen tuhoamiseksi. Tutkimus on julkaistu Nature Chemical Biology-tiedelehdessä.

Bakteerin hyökkäysmekanismi (oikealla) sisältää solukalvon läpäisevän kärjen.

Joillakin bakteereilla on kyky ampua pieniä tikkoja. Tämä biologinen ase tuhoaa isäntäsolun läpäisemällä sen solukalvon. EPFL:n tutkijat ovat selvittäneet tämän hämmästyttävän proteiinikoneen rakenteen.

Isäntäsolua vastaan käytävää hyökkäystä varten ase täytyy ensin kiinnittää. Hyökkääjän pinnalla on seitsemästä proteiinista koostuva renkaanmuotoinen kiinnitysmekanismi. Tutkijat osoittivat, että nämä proteiinit kykenevät laskostumaan kärjen muotoon.

Aseen laukaisijana toimii pieni orgaaninen molekyyli, jonka isäntäeliön entsyymit irrottavat. Tämä vaikuttaa proteiinikokoonpanon tasapainoon ja sen muoto muuttuu solukalvon läpäiseväksi kärjeksi.

Tutkija Matteo Dal Peraro kutsuu tätä biologista asetta "nanokoneeksi." Sen toiminta on täysin mekaaninen eli siihen ei liity mitään kemiallista reaktiota.

Tutkijat näkevät tässä mahdollisuuden taistella taudinaiheuttajia vastaan estämällä niiden hyökkäysaseiden toiminta. Tutkijoiden mukaan tämä strategia ei aiheuttaisi mutaatioita eikä resistenssiä bakteereissa.

[Karvakuonon huomautus: Bakteerien resistenssi on useimmiten plasmidien välityksellä hankittu ominaisuus eikä mutaatioista johtuva. Bakteerilääkkeet eivät aiheuta mutaatioita, mutta niiden käyttö valikoi resistenttejä kantoja.]

Bakteerilla on useasta täsmäproteiinista koostuva biologinen (mutta mekaanisesti toimiva) ase isäntäsolun tuhoamiseksi. Mikäli ase ei ole ollut toimintakuntoinen heti kättelyssä, niin bakteeri on ollut kovin "ympäristöystävällinen". Bakteerin onneksi sattuman satona kaikki proteiinit ovat kehittyneet sille suotuisaan suuntaan.


Lähde:

http://actu.epfl.ch/news/researchers-dismantle-bacteria-s-war-machinery/