Ученые обнаружили в бактериях новый тип белка, который может перевернуть представления о том, как эти микроорганизмы взаимодействуют с окружающей средой.

Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, описывает белок PopA, найденный у хищной бактерии Bdellovibrio bacteriovorus. В отличие от большинства подобных белков, которые состоят из одной или трех частей, PopA формирует необычную пятилучевую структуру.

Международная команда под руководством ученых из Бирмингемского университета применила современные методы визуализации и выяснила, что PopA имеет чашеобразную форму, способную улавливать фрагменты бактериальной мембраны.

Когда этот белок внедряли в E. coli, он повреждал их оболочку. Это наводит на мысль, что PopA помогает Bdellovibrio атаковать другие бактерии. А его способность захватывать липиды (жиры) указывает на ранее неизвестный механизм взаимодействия микробов с окружающей средой.

Липиды — жироподобные вещества, из которых частично состоят клеточные мембраны. Они не растворяются в воде, зато могут накапливать энергию и служить «строительными блоками» для клеток.

Дальнейший анализ показал, что похожие белки есть у многих бактерий. Они могут собираться в группы по четыре, шесть и даже девять молекул, сохраняя способность удерживать липиды. Вероятно, ученые обнаружили целое семейство белков с такими свойствами.

Эндрю Лаверинг, ведущий автор исследования, пояснил:

Раньше мы думали, что бактериальные белки работают гораздо проще. Но PopA показывает — их взаимодействие с окружающей средой сложнее, чем казалось. Это открывает новые пути для борьбы с вредными бактериями.

Попутно ученые нашли еще одно семейство белков, образующих кольцевидные структуры. Оказывается, такой способ сборки встречается чаще, чем считалось.

Открытие PopA может дать:

• Новые антибиотики — если научиться блокировать этот белок у патогенов, можно ослабить их защиту.
• Биотехнологические инструменты — способность PopA связывать липиды пригодится в создании искусственных клеточных мембран.
• Понимание эволюции — если такие белки есть у многих бактерий, значит, их роль в выживании ключевая.

Исследование не до конца объясняет, как именно PopA повреждает мембрану E. coli — только констатирует факт. Без этого механизма сложно говорить о практическом применении.

Ранее ученые открыли молекулярный механизм бактериальной инфекции.