Открыто новое семейство белков

Сотрудники Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН при исследовании хронических заболеваний кишечника обнаружили гены, кодирующие новое семейство белков бактериофагов – вирусов, поражающих бактерии и регулирующие микробиоту в организме. Детальное изучение их структуры и особенностей размножения в будущем позволит нормализовать микрофлору желудочно-кишечного тракта пациентов.

Открытие нового семейства белков – часть большой работы по проекту Российского научного фонда. В рамках этого проекта была изучена возможность лечения пациентов с язвенным колитом с помощью стерильной фекотрансплантации, то есть доставки компонентов кишечной микрофлоры от здорового человека, но так, чтобы доставлялись только бактериофаги и метаболиты бактерий, но не сами бактерии. Открытие новых белков бактериофагов можно назвать несколько неожиданным побочным результатом крупного исследования.

Кишечник человека содержит в себе огромное количество бактерий, а также множество бактериофагов – вирусов бактерий. Сотрудники новосибирского института исследовали образцы кишечной микробиоты, полученные от пациентов с язвенным колитом и доноров без кишечных патологий. Основной интерес вызвали бактериофаги, содержащие системы для адаптации вируса к изменениям на поверхности бактерий-хозяев и способные обнаруживать бактерии даже после попытки ускользнуть от бактериофага. С помощью биоинформатических методов – поиска по гомологии (сопоставления частей биологических объектов на основе общности происхождения), а также моделирования пространственной структуры с помощью нейросети ученые исследовали обнаруженные гены-мишени бактериофагов и белки, которые кодируются этими генами. Белки получили название тентаклины.

У исследователей есть несколько гипотез о том, какую функцию выполняют тентаклины. С учетом того, что бактериофаг периодически мутирует для связывания с также изменяющимися белками бактерий, исследователи предполагают, что тентаклины используются фагами, чтобы узнавать бактерию-хозяина. Согласно другой гипотезе, бактериофаги используют эти белки, чтобы взаимодействовать с эпителием кишечника и удерживаться в кишечнике, несмотря на постоянное движение биомассы. Также не исключен вариант, что с помощью тентаклинов вирусы бактерий взаимодействуют с иммунными клетками организма, регулируя взаимоотношения между бактериями, населяющими кишечник, и иммунной системой.

Источник: nauka.tass.ru