Американские биологи обнаружили еще один механизм защиты человеческого организма от инфекций — белок APOL3, который растворяет мембраны бактериальных клеток. Для защиты от инфекций человеческие клетки выделяют мылоподобный белок, который растворяет мембрану бактерий и приводит к их гибели. К этому способны клетки, не относящиеся напрямую к иммунной системе, о чем сообщается в новой статье, опубликованной в журнале Science.

Как правило, неиммунные клетки активируются сигналами иммунных, которые обнаруживают вторжение инфекции и выделяют сигнальные вещества, такие как интерферон гамма. Особенно чувствительны к подобному предупреждению клетки эпителия, выстилающего дыхательные пути и желудочно-кишечный тракт, который чаще всего служит «воротами» для заражения.

Джон МакМикинг (John MacMicking) и его коллеги из Йельского университета проводили эксперименты над культурами таких эпителиальных клеток «в пробирке». Ученые заражали их бактериями сальмонеллами и следили, как в ответ на «нападение» изменится активность различных генов. Среди генов, которые при этом активировались особенно сильно, оказался и тот, что кодирует белок APOL3.

Молекулы APOL3 видны на снимке как черные точки / ©Gaudet et al., 2021

Более того, опыты показали, что клетки, у которых этот ген искусственно «отключен», намного быстрее погибают при заражении. Авторы рассмотрели работу APOL3 с помощью электронного микроскопа, заметив, что белок облепляет клетки бактерий и ведет к их гибели.

Стоит отметить, что сальмонеллы окружены двумя мембранами: это делает их особенно устойчивыми к атакам иммунитета. Однако с ними эффективно борется белок APOL3, действуя совместно с белком GBP1, производство которого запускается под влиянием интерферона.

Механизм действия GBP1 пока не ясен, но он каким-то образом «разжижает» внешнюю мембрану, позволяя APOL3 проникать сквозь нее и воздействовать на внутреннюю мембрану бактерий. Ее двойной липидный слой растворяется, словно под действием мыла или другого детергента.