Przełomowe odkrycie wspólnego zespołu badawczego z Instytutu Biofizyki Chińskiej Akademii Nauk i Pekińskiego Instytutu Technologii, opublikowane 8 maja, ujawnia kluczowy mechanizm w bakteryjnej obronie przeciwwirusowej. Zespół wyjaśnił, w jaki sposób bakterie wykorzystują cykliczne dinukleotydy (CDNs) do zwalczania infekcji wirusowych, co potencjalnie może zrewolucjonizować badania antybakteryjne.
Badanie koncentruje się na systemie sygnałowym opartym na cyklicznych oligonukleotydach (CBASS), który jest kluczowym wrodzonym mechanizmem obrony przeciwwirusowej u bakterii. Naukowcy odkryli, że CDNs, syntetyzowane podczas aktywacji CBASS, wyzwalają montaż efektorów fosfolipazy. Efektory te zakłócają błony, realizując dalszą odpowiedź immunologiczną.
Badając CapE, reprezentatywny efektor fosfolipazy, zespół określił jego strukturę w różnych stanach, stosując zaawansowane techniki, takie jak mikroskopia krioelektronowa i krystalografia rentgenowska. Wyniki ujawniają, że wiązanie CDN powoduje dramatyczną zmianę strukturalną w CapE, odsłaniając jego miejsce katalityczne i promując polimeryzację w filamenty. Filamenty te stają się następnie aktywnymi platformami dla rozszczepiania fosfolipidów, szybko aktywując bakteryjną odpowiedź immunologiczną.
Dalsze eksperymenty potwierdziły, że zarówno tworzenie filamentów, jak i aktywność enzymatyczna są niezbędne do niszczenia błon i programowanej śmierci komórki za pośrednictwem CBASS. Odkrycie to ustanawia bezpośrednie molekularne połączenie między wykrywaniem CDN a aktywacją efektora. Oferuje jednolity model tego, jak CDNs wyzwalają reakcje immunologiczne ukierunkowane na błony, podkreślając tworzenie filamentów jako kluczową strategię regulacji aktywności enzymatycznej w różnych systemach immunologicznych.
Badania te nie tylko pogłębiają nasze zrozumienie odporności bakteryjnej, ale także otwierają nowe możliwości opracowywania nowatorskich strategii antybakteryjnych. Celując w system CBASS lub proces tworzenia filamentów, naukowcy mogliby potencjalnie stworzyć nowe terapie do zwalczania infekcji bakteryjnych, dając nadzieję w obliczu rosnącej oporności na antybiotyki.