Американские биохимики выяснили, как именно бактериальная клетка распознает вирусную инфекцию и активирует защитный механизм, вплоть до самоуничтожения. Оказалось, что сигналом тревоги для бактерии служит не сам вирус, а действия его фермента, который разрезает ключевой белок-сенсор. Это открытие, опубликованное в журнале Science, может помочь в разработке более эффективных методов фаготерапии – лечения инфекций с помощью вирусов.
В условиях растущей устойчивости бактерий к антибиотикам ученые все чаще обращаются к бактериофагам – вирусам, которые избирательно поражают бактериальные клетки, не затрагивая клетки человека. Однако у бактерий есть собственные системы иммунитета для борьбы с фагами, что затрудняет их терапевтическое применение.
Исследователи из Университета Юты изучали один из таких защитных механизмов – систему CBASS. При ее активации инфицированная бактерия может запустить программу самоуничтожения, чтобы не дать вирусу размножиться и заразить соседние клетки. Поскольку это крайняя мера, система должна срабатывать с высокой точностью.
Ученые установили, что пусковым крючком служит один из вирусных ферментов – протеаза. Проникая в клетку, фаг вырабатывает эту протеазу для своих нужд, но она заодно разрезает специальный белок-сенсор, принадлежащий бактерии. Это повреждение и служит сигналом, который активирует всю цепочку иммунного ответа CBASS. Такой способ обнаружения угрозы принципиально отличается от других защитных систем, которые распознают непосредственно генетический материал вируса.
Понимание этого механизма позволит создавать терапевтические фаги, способные обходить защиту бактерий. Кроме того, система CBASS схожа с одним из иммунных путей у человека. По мнению авторов, это говорит о существовании древнего защитного механизма, который сохранился в ходе эволюции на протяжении миллиардов лет и восходит к общему предку бактерий и человека.
