Ученые Национального института здравоохранения и их коллеги считают, что они определили S. Белок Typhimurium, McpC (метил-принимающий протеин хемотаксиса C), который позволяет бактериям плавать прямо, когда они готовы инфицировать клетки. Это новое исследование, опубликованное в Nature Communications, описывает S. Typhimurium и показывает, что McpC необходим бактериям для вторжения в поверхностные эпителиальные клетки кишечника.
Авторы исследования предполагают, что McpC является потенциальной мишенью для разработки новых антибактериальных методов лечения, препятствующих способности S. Typhimurium заражает эпителиальные клетки кишечника и колонизирует кишечник. Ученые Национального института аллергии и инфекционных заболеваний в Лабораториях Роки-Маунтин в Гамильтоне, штат Монтана, провели исследование.
Соавторы включали группы из кампусов A&M Техасского университета в Колледж-Стейшн и Кингсвилле.
S. Typhimurium использует жгутики – длинные шиповидные выступы – для перемещения через жидкости. Когда жгутики вращаются против часовой стрелки, они образуют вращающийся пучок позади бактерий и продвигают их вперед. Однако жгутики часто переключают вращение с против часовой стрелки на по часовой стрелке, нарушая пучок и заставляя бактерии опрокидываться и менять направление.
Использование специальных микроскопов и камер для наблюдения за живыми S. Typhimurium, ученые обнаружили, что бактерии, выросшие в условиях, которые активируют их инвазивное поведение, плавают более длинными прямыми рейсами, потому что жгутики не переключают вращение с против часовой стрелки на по часовой стрелке. Бактерии, лишенные McpC, по-прежнему демонстрировали метод плавания «беги и падай» в этих условиях и имели дефект инвазии на модели кишечника теленка, что указывает на то, что прямое плавание важно для эффективной инвазии эпителиальных клеток кишечника.
Исследователи предполагают, что контролируемое плавное плавание может быть широко распространенной стратегией бактериальной инфекции. Подобное плавное плавание можно наблюдать у неродственных кишечных бактерий, таких как Vibrio, которые могут вызвать инфекцию при употреблении недоваренных морепродуктов.
Эти данные могут помочь в разработке новых антибиотиков.