Новосибирские ученые открыли новое семейство белков
Новосибирск. 26 апреля. ИНТЕРФАКС - Ученые Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (ИХБФМ, Новосибирск), обнаружили в поражающих бактерии вирусах (бактериофагах) гены, кодирующие новое семейство белков, сообщает издание СО РАН "Наука в Сибири".
"По одной из версий ученых, белки, названные тентаклинами, позволяют бактериофагу адаптироваться к изменениям на поверхности бактерий-хозяев и связываться с их рецепторами для дальнейшего взаимодействия", - говорится в сообщении.
Результаты опубликованы в International Journal of Molecular Sciences.
Открытие было сделано в рамках гранта РНФ по изучению возможности лечения пациентов с язвенным колитом с помощью стерильной доставки компонентов микрофлоры от здорового человека. При этом доставлялись только бактериофаги и метаболиты бактерий, но не сами бактерии.
Основной интерес вызвали фаги, содержащие DGR-системы (diversity-generating retroelement). Эта система позволяет бактериофагам изменять гены рецептор-связывающих белков для того, чтобы адаптироваться к изменениям на поверхности бактерий-хозяев и обнаруживать бактерии даже после попытки ускользнуть от бактериофага.
С помощью биоинформатических методов поиска по гомологии, а также моделирования пространственной структуры с помощью нейросети AlphaFold2 ученые исследовали обнаруженные гены-мишени бактериофагов и белки, которые кодируются этими генами.
Обнаруженные учеными белки состоят из нескольких доменов, вытянуты подобно бусам и, скорее всего, являются гибкими. Кроме того, они содержат лектиновый домен, что свидетельствует об их участии в связывании пока еще неустановленных бактериальных или клеточных рецепторов.
"Такие молекулы напомнили нам щупальца осьминога, поэтому мы дали им название "тентаклины". Оно состоит из двух слов: TENTACLe + proteIN, которые переводятся как "щупальце" и "белок", - приводятся в сообщении слова старшего научного сотрудника лаборатории молекулярной микробиологии ИХБФМ Ивана Байкова.
Кроме гипотезы о том, что тентаклины используются фагами, чтобы узнавать бактерию-хозяина, есть версия, что бактериофаги используют эти белки, чтобы взаимодействовать с эпителием кишечника и удерживаться на нем.
"Наконец, не исключен вариант, что с помощью тентаклинов вирусы бактерий взаимодействуют с иммунными клетками организма, регулируя взаимоотношения между бактериями, населяющими кишечник, и иммунной системой", - говорится в сообщении.
По словам ученых, так как бактериофаги регулируют бактериальное сообщество в организме, в частности, в кишечнике, детальное изучение их структуры и особенностей размножения в будущем позволит нормализовать микрофлору желудочно-кишечного тракта пациентов.