Молекулярные «поцелуй смерти» флаги патогены: карманы с плохими ошибками, отмеченные для вызова команды по очистке

ШОУ УЖАСОВ РОККИ ХОРРОРА 2015 (rus sub) (June 2019).

Anonim

Многие ошибки, которые делают нас больными - бактерии, вирусы, грибы и паразиты - прячутся в наших клетках в защитных пузырьках, называемых вакуолями. Чтобы очистить инфекцию, иммунная система должна распознавать и уничтожать эти вакуоли, оставляя остальную живую клетку неповрежденной.

Теперь исследователи обнаружили, что наши тела отмечают патогенсодержащие вакуоли для разрушения с использованием молекулы, называемой убиквитином, широко известной как «поцелуй смерти».

Это открытие может привести к новым терапевтическим стратегиям для усиления реакции иммунной системы на патогены, ответственные за длинный список заболеваний человека, включая туберкулез, сальмонеллы, хламидии, токсоплазмоз и малярию. Исследование появилось на неделе 28 сентября в Трудах Национальной академии наук.

«Чтобы избавиться от этих патогенов, иммунная система по существу должна найти иглу в стоге сена», - сказал Йорн Коерс, доктор философии, старший автор исследования и доцент молекулярной генетики и микробиологии в Медицинской школе Университета Дьюка, «Он должен нацеливать один микроскоп в вакууме в океане других мембран, плавающих внутри клетки. Мы обнаружили, что иммунная система выполняет этот подвиг, рисуя вакуоль пальто ubiquitin, что позволяет выполнять набор из всех этих других факторов, которые жестоко атакуют вакуоль и устраняют внутривенный патоген ».

Когда патогены сначала входят в клетку-хозяина, они принимают с собой плазматическую мембрану, обертывая ее вокруг себя, как плащ, чтобы замаскировать их истинную личность. В конце концов, здоровая иммунная система обнаруживает вторжение и ставит специальные молекулы, называемые гуанилатсвязывающими белками (GBP), при высокой готовности. Эти белки специфически связываются с мембранами патогенсодержащих вакуолей и устраняют инфильтраторы. Coers и его коллеги хотели выяснить, как британские фунты знают, какие структуры, связанные с мембраной, должны идти дальше.

Сначала исследователи провели крупномасштабный экран для белков, участвующих в очистке патогенов. К их удивлению, их поиск привлек несколько белков, которые играют роль в ubiquitination, процесс, при котором собственные обреченные белки тела обозначены для разрушения с добавлением тегов ubiquitin. Никакие предыдущие исследования никогда не связывали связь между убиквитином и разрушением и элиминированием патогенсодержащих вакуолей по GBP.

Coers и его коллеги решили искать эти метки ubiquitin на вакуолях, содержащих два разных микроорганизма: Chlamydia trachomatis, возбудитель наиболее распространенной инфекции, передаваемой половым путем, и Toxoplasma gondii, одноклеточный паразит, вызывающий токсоплазмоз.

Во-первых, они «загружали» клетки цитокинами, сигнальными молекулами, которые подталкивают иммунную систему к действию. Затем они окрашивали клетки красным красителем, который был специфичен для белка убиквитина.

«Мы внезапно увидели эти прекрасные кольца убиквитина, которые красиво украсили внешние части патогенсодержащих вакуолей», - сказал Коерс. Он и его коллеги продолжили определение молекулярных игроков, ответственных за прикрепление меток ubiquitin и сопровождение GBPs к поверхности вакуоли, чтобы они могли координировать атаку.

Исследователи также показали, что очень вирулентные штаммы Chlamydia и Toxoplasma содержат специальные факторы, которые блокируют добавление этих меток ubiquitin. Поскольку их вакуоли не получают убиквитирования, GBP не признают их врагами.

В будущем исследователи хотели бы определить, какие другие тромбы используют патогены, чтобы уклониться от иммунного ответа. Как только у них есть четкое представление о том, что делает некоторые из этих патогенов более опасными, они могут разработать терапию, чтобы сделать эти гипервирулентные штаммы более восприимчивыми к реакции хозяина.

Тело использует молекулу, называемую ubiquitin, здесь показано красным внутри коробки, чтобы пометить маленькие карманы патогена, называемые вакуолями, поскольку они расцветают на поверхности клетки. Вакуола на этом изображении полна Chlamydia trachomatis (показана зеленым цветом), бактерии, которые вызывают общую инфекцию, передающуюся половым путем, но молекулы убиквитина отметили вакуоль для разрушения иммунной системой.
Кредит: д-р Арун Халдар