Более 15 лет исследователи ломали голову над тем, как токсин обычной кишечной бактерии умудряется проникать в клетки толстой кишки. Теперь межведомственная команда под руководством Университета Джонса Хопкинса раскрыла это дело, и ответ включает молекулярную приманку — потому что что еще может сказать «научный прорыв», как не старый добрый обманный маневр.

Исследование, опубликованное в Nature, показывает, что токсин BFT, вырабатываемый Bacteroides fragilis, сначала должен прикрепиться к белку хозяина под названием клаудин-4, прежде чем начать разрушать толстую кишку. Это объясняет, как токсин получает доступ к своей мишени, E-кадгерину, который он затем разрезает, вызывая хроническое воспаление и рост опухолей. «Мы неоднократно пытались идентифицировать рецептор, так что это волнующий момент», — сказала старший автор Синтия Сирс, доктор медицины, профессор иммунотерапии рака Bloomberg~Kimmel в Университете Джонса Хопкинса.

Команда, в которую входил кандидат медицинских наук/доктор философии Максвелл Уайт, использовала полногеномный CRISPR-скрининг, чтобы выяснить, что клаудин-4 был ключом — когда его удаляли, BFT не мог прикрепиться. Это было неожиданностью, поскольку большинство ученых ожидали сигнальный белок, а не структурный. «Потребовалось время, чтобы наладить анализ, — сказал Уайт, — но как только мы это сделали, клаудин-4 оказался явным, оглушительным хитом».

Чтобы подтвердить это, исследователи объединились со структурными биологами в Барселоне и показали, что BFT и клаудин-4 образуют плотный комплекс один к одному. Затем на мышиных моделях они создали растворимую версию клаудин-4, которая действовала как приманка, успешно перехватывая токсин и предотвращая повреждение толстой кишки. «Этот подход можно развивать с помощью малых молекул или других биопрепаратов», — добавил Уайт.

Одна из сохраняющихся проблем: инструменты ИИ-моделирования, такие как AlphaFold, не смогли полностью разрешить структуру взаимодействия. Так что, хотя мы знаем игроков, точные танцевальные па остаются загадкой. Тем не менее, открытие открывает двери для новых методов лечения диареи, колоректального рака и инфекций кровотока — при условии, что токсин не найдет обходной путь.