Е. coli обычно вызывает ассоциации с отравлением еды и закрытием пляжей. Однако данная бактерия не так опасна, как может казаться на первый взгляд: учёные установили, что она синтезирует белок, который подавляет накопление потенциально токсичных амилоидов – отличительный признак патологий типа болезни Паркинсона.

Амилоиды возникают как следствие нарушения формирования третичной белковой структуры и скапливаются в группы. Когда амилоиды накапливаются не там, где следует, то они могут повреждать ткани головного мозга и вызывать гибель клеток, уточнили Марджери Эванс (Margery Evans, ведущий автор исследования, проведённого в университете Мичигана) и Мэтью Чепмен (Matthew Chapman, доцент факультета молекулярной, клеточной биологии и биологии развития Мичиганского университета).

Полученные специалистами результаты могут быть использованы для создания эффективных методов борьбы с болезнью Паркинсона и способов воздействия на амилоиды, которые ассоциированы с развитием нейродегенеративных заболеваний.

Ключевая биологическая проблема, касающаяся белков при болезни Паркинсона, состоит в том, что определённые протеины накапливаются, формируя амилоидные волокна в тканях головного мозга. Данные волокна токсичны, вызывают гибель клеток.

Хоть данные амилоидные белки и являются признаком развития болезни Паркинсона и других заболеваний, как например Альцгеймер, не все они вредны. Некоторые клетки, в числе которых находятся бактерии Е. coli, синтезируют полезные амилоидные белки, используемые для обеспечения жизнедеятельности клетки. Е. coli продуцируют карлины амилоидной природы на своей поверхности. Находясь там, они выполняют защитную функцию, не причиняя никакого вреда. Карлины помогают бактериям закрепиться на различных поверхностях, в том числе на стенках кишечника, где они могут вызывать инфекции, таким образом оказывая негативное влияние на организм человека. Примечательно, что данные образования амилоидной природы не формируются внутри клетки, где они бы оказывали токсичное действие.

«Это значит, что что-то в Е. coli крайне специфично ингибирует формирование амилоида внутри клетки. Поэтому образование амилоидов происходит только за пределами клетки, где они не оказывают токсичного влияния», – говорит Марджери Эванс.

Она совместно со своими коллегами попыталась понять, как бактерии Е. coli запрещают возникновение амилоидных белков внутри клетки. В результате учёные обнаружили белок под названием CsgC. Он, обладая высокой специфичностью, ингибирует формирование амилоидных белков в клетках Е. coli.

Исследователи из Мичиганского университета работали совместно с учёными из университета Умео (Швеция) и Королевского колледжа в Лондоне. В рамках проведённого исследования специалисты показали, что белок CsgC подавляет формирование амилоидных белков, связанное с болезнью Паркинсона.

Кроме того, благодаря проведённой научной работе понятно, что карлины могут являться мишенью для воздействия на биоплёнки. Биоплёнки затрудняют борьбу с болезнетворными бактериями. Их разрушение повышает эффективность лекарственного уничтожения опасных для здоровья микроорганизмов.

Более подробное описание результатов проведённого исследования можно найти на страницах журнала Molecular Cell.