Бактерии Clostridioides difficile — распространенные представители кишечной микрофлоры. В норме они себя не проявляют, но в случае деградации местной микробиоты, например при активном использовании антибиотиков, могут распространяться, вызывая колит прямой кишки. Лечение этой инфекции требует определенного набора новых антибиотиков: к большинству распространенных препаратов клостридии устойчивы. Впрочем, терапии они поддаются плохо.

Одной из причин этой устойчивости может быть «клеточная броня», которая защищает бактерии от проникновения даже небольших молекул, включая антибиотики. Этот же S-слой может сохранять клостридий от действия белковых ферментов, которыми их пытаются атаковать сами пораженные клетки. К такому выводу пришли авторы новой статьи, опубликованной в журнале Nature Communications.

Ученые, работающие во главе с Паулой Сальгадо (Paula Salgado) из Университета Ньюкасла, с помощью рентгеновской кристаллографии и электронной микрофотографии исследовали структуру основных белков S-слоя — SlpA. Работа показала, что они образуют густую сеть из звеньев, переплетенных, словно в средневековой кольчуге.

©Lanzoni-Mangutchi et al., 2022

Аналогичные структуры известны у других бактерий, однако у клостридий S-слой оказался особенно плотным. Просветы в нем не превышают в диаметре десяти ангстрем, тогда как обычно они достигают 30–100 ангстрем. Лишь некоторые молекулы способны проникать сквозь отверстия в этой надежной, но гибкой «броне».

Биологи продемонстрировали защитные функции S-слоя, получив клетки с частично удаленными деталями. И действительно, подобные бактерии становились легкой добычей самых обычных защитных средств организма, таких как фермент лизоцим, который содержится в слюнной и слезной жидкости.