Toksyny bakteryjne i nieprawidłowe fałdowanie białek
W przypadku pacjentów o już osłabionym układzie odpornościowym, leczonych na oddziałach intensywnej opieki medycznej i oddziałach geriatrycznych, Klebsiella oxytoca stanowi poważne zagrożenie dla zdrowia. Wielolekooporne szczepy pałeczek Klebsiella są wysoce zjadliwe i szybko się rozprzestrzeniają. Kluczem do sukcesu pałeczek Klebsiella są białka błony komórkowej. Jedno z nich, PulD, jest szczególnie istotne dla przeżycia i zakaźności tej bakterii. Białko to występuje po zewnętrznej stronie błony komórkowej i jest częścią maszynerii tworzącej struktury porów. Są one niezbędne do wydzielania enzymów, czynników wirulencji (w tym toksyn) i do składania pilli powierzchniowych o włosowatej strukturze. Projekt FAPUL wykazał znaczenie fałdowania białka w szlaku prowadzącym do uzyskania przez nie funkcji. Białko podlega wielu zmianom strukturalnym podczas składania i fałdowanie może być integralną częścią jego funkcjonalności. Powstający kształt ma decydujące znaczenie dla oddziaływań z innymi cząsteczkami. Uczestnicy projektu FAPUL wykazali, że białko PulD jest częścią wieloetapowego procesu rozpoczynającego się od połączenia monomerów (cząsteczek będących podjednostkami polimeru) w błonie komórkowej. Cząsteczki pośrednie ściśle związane z błoną komórkową zidentyfikowano jako struktury wstępne podczas tworzenia struktury porów, które po odpowiednich zmianach przekształcają się w dojrzałe, natywne pory. Po analizie struktury białek naukowcy doszli do wniosku, że istnieje przełącznik w konformacji lub strukturze, umożliwiający uzyskanie statusu natywnego pora. Aby ułatwić analizę, opracowano bibliotekę mutantów, na podstawie której identyfikowano cząsteczki pośrednie procesu fałdowania. Dokładny mechanizm prawdopodobnie obejmuje komunikację pomiędzy domenami, aby zainicjować niezbędne zmiany konformacyjne. Projekt FAPUL dostarczył solidnych podstaw naukowych dla przyszłych badań nad białkami błonowymi. Wyniki stanowią pierwszy etap w identyfikacji swoistych miejsc docelowych dla przyszłych leków. W obecnych warunkach rozwijania się oporności wielolekowej mikroorganizmów opracowanie nowych środków przeciwbakteryjnych jest kluczowe w walce z patogenami.
Słowa kluczowe
Białko, bakteria, wielolekooporne, Klebsiella oxytoca, PulD, zakaźność, toksyny, fałdowanie, środek przeciwbakteryjny
