В большинстве случаев незаметные токсин-антитоксин системы бактерий, в которых находятся неактивные в нормальных условиях молекулы токсинов, находятся в своеобразном равновесии: токсины в данных системах находятся в неактивном состоянии благодаря молекулам антитоксинов. На протяжении того времени, пока молекулы антитоксинов позволяют молекулам токсинов находится в неактивном состоянии в самих бактериальных клетках, бактериальные клетки не подвержены риску гибели со стороны собственных токсинов. При неблагоприятных условиях молекулы антитоксина разрушаются. Это приводит к активации молекул токсина, которые начинают разрушать бактериальную клетку изнутри. Отметим, о существовании зета-токсинов известно уже давно (около 20 лет), но механизм, по которому они могут уничтожать бактериальные клетки изнутри оставался загадкой до настоящего времени.
В ходе проведения исследований авторы изучали молекулярный механизм действия зета-токсина PezT, существующего в рамках системы PezАT (Pneumococcal epsilon zeta Antitoxin Toxin), с использованием кишечной палочки (Escherichia coli). Система PezАT обнаруживается в организме бактерий Streptococcus pneumoniae – микроорганизмов, которые являются причиной развития в организме людей тяжёлых инфекционных заболеваний, таких, как пневмомния, сепсис, менингит. Учёные заметили, что те бактериальные клетки, в которых PezT находился в активной форме, характеризовались наличием событий, которые имеют место при использовании пенициллина. Авторам исследований удалось показать, что PezT и другие зета-токсины способны преобразовывать строительные блоки сахара UNAG (UDP-N-ацетилглюкозамин) в токсичные для бактериальных клеток соединения (UNAG-3P), которые нарушают процесс построения клеточной стенки бактерий, что и вызывает гибель данных микроорганизмов.
«UNAG-3P – это ценное соединение, на основе которого можно создать новые антибиотики широкого спектра действия» - говорит Антон Мейнхерт. По его словам, данное соединение способно уничтожать бактерий, которые растут с высокой скоростью. Таким образом, результаты исследований, полученные немецкими учёными, - это очередное значимое событие, способное повысить эффективность борьбы с опасными для здоровья и жизни людей микроорганизмами.
Более подробное описание результатов исследований находится в журнале «PLoS Biology».
