Зараженному опасным штаммом кишечной палочки организму приходится бороться с «армией», способной удваивать свою численность каждые 20 минут. Международная команда исследователей пролила свет на этот быстрый механизм деления.
Группа, включавшая специалистов Научного института и технологического университета последипломного образования Окинавы (OIST) и Стокгольмского университета, представила свои выводы в Molecular Microbiology.
Учитывая растущую устойчивость к антибиотикам, ученые активно ищут новые способы медикаментозной борьбы с бактериальными инфекциями. Один из эффективных методов – предотвращение деления и размножения клеток. Но чтобы добиться этого результата, необходимо лучше понять процесс. Исследователи пролили свет на механизм клеточного деления кишечной палочки.
В долгосрочной перспективе проект может помочь определить новые способы воздействия антибиотиками на бактерии.
«Если мы лучшей поймем детали механизма деления, то получим возможность создать препарат для его нарушения», — сказал ведущий автор работы, Билл Сёдерстрём.
Большинство бактерий размножается простым делением, когда материнская клетка расщепляется на 2 одинаковые дочерние. В процессе собирается молекулярная машина «дивисома». Авторы выявили ключевые для нее белки: FtsZ и FtsN.
Ученые долго считали, что все протеины дивисомы собираются вместе в один большой суперкомплекс. Наноскопия с подавлением спонтанного испускания (STED) позволила рассмотреть процесс в наномерном масштабе. В частности, система показала различия между 2 белковыми кольцами.
Используя флуоресцентные красители, чтобы пометить FtsZ и FtsN зеленым и красным соответственно, ученые выяснили, что оба вещества локализуются в больших скоплениях, неравномерно распределенных в зоне деления. В начале процесса они формируют непересекающиеся фрагментарные кольца. Постепенно зеленое образование заходит в красное. Открытие, что эти белки не всегда пересекаются, предполагает, что дивисома не является отдельной молекулярной машиной. Скорее каждая белковая группа играет свою роль.