Чтобы защитить нас от инфекционных заболеваний иммунная система использует особые протеины, которые разрушают чужеродные клетки.
Новое исследование показало, что у некоторых грибов есть похожий защитный механизм, который помогает им бороться с паразитами.
Ученые смогли визуализировать этот процесс и лучше понять его, открыв новые возможности в изучении инфекционных и аутоиммунных заболеваний человека.
Группа исследователей под руководством доктора Мишель Данстоун (Michelle Dunstone) из Университета Монаша в Австралии и профессора Хелен Сайбиль (Helen Saibil) из Колледжа Бирбека в Великобритании опубликовала результаты своей работы на страницах PLOS Biology.
Согласно данным исследователей, животные, растения, грибы и бактерии – все эти организмы используют особые протеины, которые могут буквально пробивать отверстия (поры) в чужеродных клетках, убивая их таким способом.
«Эти протеины способны внедряться в структуру цитоплазматической мембраны клеток-мишеней, создавая крупные поры, из-за которых смешивается внеклеточная и внутриклеточная среды. Это настоящая катастрофа для живой клетки», - поясняют авторы исследования.
Как именно протеины делают это, пока было не до конца понятно. В ходе своего исследования ученые рассматривали протеин плевротолизин (pleurotolysin), который можно выделить из некоторых съедобных грибов, таких как вешенка обыкновенная (Pleurotus ostreatus).
Этот гриб произрастает на старых деревьях, и способен с легкостью убивать круглых червей – вездесущих паразитов.
Визуализация работы протеина вешенок – важный шаг в изучении иммунитета
Используя рентгеновскую кристаллографию и криоэлектронную микроскопию, ученые смогли запечатлеть процесс атаки молекулы плевролизина на клеточную мембрану червя. При этом образуется довольно крупное отверстие, через которое в клетку проникают другие смертоносные вещества.
«Я никогда не верила, что мы сможем увидеть этот протеин в действии. Это потрясающий механизм. Невероятно, что в наших руках есть технологии, которые позволяют увидеть иммунные протеины в работе», - поделилась впечатлениями от наблюдений доктор Данстоун.
Исследователи говорят, что с открытием этого важного иммунного процесса они смогут найти способы блокировать его в тех случаях, когда он не нужен.
«Протеин, который находится в организме человека – перфорин – ведет себя таким же образом, как и плевролизин. Если они похожи, то и остановить их можно похожими средствами. В результате, к примеру, можно будет снизить интенсивность иммунной реакции у пациентов с аутоиммунными заболеваниями. Или остановить попадание малярийного паразита в печень», - рассуждают исследователи.
Кроме того, природный механизм «прокалывания дырок» в клеточной мембране может использоваться в сельском хозяйстве. С помощью такого протеина растения смогут самостоятельно справляться со многими вредителями, и аграриям не нужно будет выливать на поля тонны пестицидов.
