Биохимики установили закономерности строения наружной белковой оболочки стрептококков группы А, которые помогут, наконец, создать высокоэффективную вакцину против этих бактерий, вызывающих гибель более 500 тысяч человек в год.
В зависимости от строения клеточной стенки все стрептококки делятся на группы: A, B, C и так далее вплоть до U. Среди стрептококков группы A есть, например Streptococcus pyogenes, ответственный за возникновение многих заболеваний от скарлатины до синдрома токсического шока и некротического фасциита.
Группа исследователей из Калифорнийского университета в Сан-Диего определила скрытые закономерности в строении так называемого М-белка – главного отличительного признака группы A. Этот белок в клеточной стенке бактерий препятствует иммунной системе организма и помогает бактерии уцелеть. Он связывается с гликопротеином фактором H, циркулирующим в крови человека и участвующим в активации иммунного ответа.
Руководитель исследовательской группы и глава отделения биохимии Парто Гош (Partho Ghosh) говорит, что вакцина против стрептококков группы A до сих по не создана из-за очень большой изменчивости М-белка. Иммунная система человека должна уметь распознавать все варианты этого белка, чтобы начать производство антител, подходящих для внешней белковой оболочки данной бактерии. Когда после инфицирования стрептококком, в организме вырабатываются такие антитела, то при следующем заражении они могут оказаться бесполезными, так как у новых бактерий структура М-белка отличается. Ключом к решению этой проблемы стал другой человеческий белок C4BP, который умеет связываться с разными вариантами бактериального М-белка.
Раньше было непонятным, почему антитела могут связываться только с одним типом М-белка, тогда как белок C4BP способен присоединяться почти ко всем его вариантам (более 90 % существующих). Ученые поняли, что связь C4BP и М-белка на поверхности клеточной стенки также помогает бактерии ослабить иммунный ответ. Они попытались блокировать взаимодействие между этими белками, а заодно узнать, что позволяет C4BP связываться с разными штаммами М-белка. Для этого они использовали компьютерное моделирование структуры белковых молекул и взаимодействия между ними. Им удалось установить общие закономерности строения разных штаммов М-белка, которые и используются для установления связи с белком C4BP. Теперь они планируют заняться созданием антител, которые также реагировали бы на эти общие черты М-белков и благодаря этому были бы эффективны против стрептококковых инфекций.
Исследование опубликовано в журнале Nature Microbiology.
