: 11.08.2021
Пневмококки «крадут» у человека марганец – теперь им можно помешать
Пневмококковая инфекция – одна из самых распространенных и тяжелых: помимо пневмонии (воспаления легких) она может вызывать отит, менингит и даже сепсис. Около 1,6 млн людей ежегодно умирают от этой инфекции, в том числе около 1 млн детей младше 5 лет. Выяснив, каким образом возбудители болезни получают из нашего организма необходимое им вещество, ученые получили получили ключ к новым подходам к ее лечению
Возбудитель пневмококковой инфекции – бактерия Streptococcus pneumoniae, которую еще называют пневмококк. Самым эффективным способом защиты от нее считается вакцинация, которая в нашей стране с 2014 г. включена в Национальный календарь профилактических прививок. К сожалению, эта пневмококковая вакцина не может полностью защитить от всех циркулирующих в популяции штаммов патогена, при этом уровень устойчивости пневмококков к антибиотикам растет. Поэтому эти бактерии находятся под пристальным вниманием ученых, которые ищут новые способы борьбы с инфекцией.
Как известно, все живые существа (и микроорганизмы не исключение) для поддержания своей жизнедеятельности нуждаются в витаминах и микроэлементах. Один из таких химических элементов – марганец, который содержится в организмах всех растений и животных, хотя и в очень маленьких количествах. Он выполняет важные функции, обеспечивая структурную стабильность и каталитическую активность белков-металлопротеинов, участвующих в разнообразных биохимических процессах.
Пневмококкам ионы марганца также абсолютно необходимы – без них эти бактерии теряют свою вирулентность, т.е. способность заражать потенциальную жертву, вызывая заболевание. Однако долгое время было непонятно, как именно пневмококки добывают этот нужный микроэлемент.
Недавно австралийско-японская группа ученых завершила исследование, продолжавшееся около десяти лет. Им удалось определить структуру молекулярной «калитки», которую пневмококки используют для «кражи» марганца из организма человека.
Внутренняя цитоплазматическая мембрана, окружающая клетки многих бактерий, содержит белки пермеазы из суперсемейства ABC-транспортеров. Такие транспортные белки используют энергию АТФ для переноса через клеточные мембраны против градиента концентрации разнообразных соединений, от неорганических ионов до полисахаридов и пептидов. Белки этого семейства имеются у всех живых организмов, хотя и различаются по структуре.
Пневмококки захватывают ионы марганца с помощью пермеазы PsaBCA. Исследователи определили кристаллическую структуру этого белка и выяснили механизм, с помощью которого бактериальная клетка избирательно захватывает необходимый ей микроэлемент. Обнаруженная молекулярная структура в принципе не является необычной, но для пермеаз такого типа является уникальной.
Нарушение транспортного канала марганца приведет к его дефициту у пневмококка, что в прямом смысле его «обезоружит». А поскольку среди человеческих белков нет пермеаз, их можно совершенно безопасно заблокировать. В этом смысле бактериальный белок PsaBCA является новой терапевтической мишенью, воздействие на которую может стать хорошей альтернативой традиционному лечению пневмококковой инфекции.
Фото: https://commons.wikimedia.org
: 11.08.2021 
