Установлена трехмерная структура поры, которую образует токсин сибирской язвы. Этот белковый комплекс обеспечивает транспорт компонентов яда внутрь обреченной клетки.

Судя по новым данным, которые приводятся в Journal of General Physiology, токсин формирует нечто вроде конвейера, который быстро включается в работу и перебрасывает в клетку экзотоксин. Смертельный коктейль, который выделяют бактерии-возбудители сибирской язвы Bacillus anthracis, состоит из смеси трех видов белковых молекул (факторов). Это «фактор, вызывающий отек» (Edema Factor, EF), «летальный фактор» (Lethal Factor, LF), а также протективный антиген (Protective Antigen, PA). Они поглощаются клеткой в составе крупного пузырька, окруженного мембраной, и начинают действовать.

Роберт Лиддингтон (Robert Liddington), Изабель Руле (Isabelle Rouiller) и их коллеги из Монреальского университета поясняют, что при этом семь молекул РА образуют на мембране пору, сквозь которую токсичные факторы EF и LF попадают в цитоплазму клетки и убивают ее. Однако диаметр поры слишком мал для того, чтобы эти молекулы могли проходить через нее, тем более, на достаточной скорости. И при этом наблюдения показывают, что транспорт организован невероятно эффективно и обреченная клетка стремительно заполняется токсинами. Канадским ученым удалось выяснить, как это происходит.

Криэлектронная микроскопия позволила им установить трехмерную структуру «предпорового» комплекса, который формируют РА и LF непосредственно перед началом работы поры. При этом семь субъединиц РА образуют края поры с узким отверстием, а три субъединицы LF усаживаются на них, готовые к действию. Каждый пептид LF связывается и с антигеном РА, и со своим соседом слева (по часовой стрелке). Ученые считают, что такое положение позволяет им сохранять форму вплоть до начала переброски через мембрану.

Структура комплекса, состоящего из семи PA и трех LF / ©Lucien Fabre et al., 2016

Цепочка связей между соседними молекулами LF обеспечивает поразительную эффективность транспортировки, превращая ее в нечто вроде конвейера. Как только первая субъединица LF проходит сквозь пору, «хвост» следующей, который был с ней связан, дестабилизируется и сам начинает «затягиваться» в отверстие поры. Тем временем освободившиеся места занимают новые молекулы LF, практически битком набивая несчастную клетку токсином.

«Пора может долгое время работать с полной загрузкой», – отмечают авторы.