В нашей системе защиты есть один важный белок, который борется с патогенами. Ученые выяснили и даже увидели через микроскоп, как именно это вещество уничтожает бактерии и вирусы.

Многие слышали про интерфероны как лекарства, стимулирующие иммунитет. Однако человек содержит собственные интерфероны — группу белков, которые останавливают развитие инфекции.

Интерфероны оповещают организм о проникших патогенах, а также стимулируют другие компоненты иммунной системы, в том числе белки GBP (гуанилатсвязывающие белки).

Один из них — белок GBP1, жизненно важный компонент, который борется с бактериями и паразитами. Однако до недавних пор науке было неизвестно, как именно белок убивает возбудителей инфекции.

Ученые из Делфтского технического университета (Нидерланды) устранили этот пробел.

«За последнее десятилетие белки GBP были признаны ключевыми игроками в защите хозяина от внутриклеточных бактерий, паразитов и вирусов. При отсутствии инфекции эти белки локализуются в цитозоле (жидкое содержимое клетки. — Прим. ред.), — говорится в исследовании, опубликованном в Nature Structural & Molecular Biology.

Но как только активизируются интерфероны, белки GBP собираются на поверхности патогенных клеток и убивают их.

«Белок GBP1 окружает бактерии, образуя вокруг них своего рода оболочку. Далее, натягивая эту оболочку все сильнее, он разрывает мембрану бактерий — защитный слой, окружающий нарушителя, после чего иммунные клетки могут устранить инфекцию», — объясняет Таня Кум, кандидат наук и ведущий автор исследования.

Чтобы понять, как именно работает система защиты GBP, исследователи использовали криогенный электронный микроскоп, для которого образцы охлаждаются жидким азотом до криогенных температур (минус 150-270 °C). Такой метод позволил ученым увидеть процесс в мельчайших деталях, вплоть до масштаба молекул.

«Мы смогли получить подробное трехмерное изображение того, как формируются белковая оболочка и механизм антибактериальной функции», — рассказывает соавтор работы биофизик Арьен Якоби.

«Белки GBP образуют первую линию защиты от различных инфекционных заболеваний, в том числе от дизентерии, брюшного тифа, вызываемого бактериями сальмонеллы, и туберкулеза. Кроме того, этот белок играет важную роль в защите от хламидиоза, передающегося половым путем, и токсоплазмоза, который особенно опасен во время беременности для нерожденных детей», — говорит Арьен Якоби.

Биофизик надеется, что их исследование приведет к созданию новых лекарств для борьбы с инфекциями, которые будут воздействовать на белки GBP.

«Если мы сможем целенаправленно активировать или дезактивировать белки с помощью лекарств, это ускорит лечение определенных болезней», — объясняет ученый.