Авторы работы, используя электронную спектроскопию и атомную силовую микроскопию, смогли наблюдать за процессом сборки «нанодрелей», способных проделывать отверстия во внешних мембранах клеток.
Эти бактериальные инструменты называются мембраноатакующие комплексы перфорина/холестерол-зависимого цитолизина. Они состоят из кольцеообразных структур, расположенных вокруг нескольких молекул бактериального токсина. В ходе работы авторы при помощи электронного микроскопа получили несколько тысяч изображений искусственных клеточных мембран, покрытых токсинами. Трудоемкость процесса была связана с тем, что возможно было получить снимок процесса перфорации мембраны только в случайный момент.
Ученые описали разные этапы проникновения токсина, выделенного из бактерии Streptococcus suis, сквозь искусственные мембраны и процесс сборки колец вокруг молекулы токсина. Собранные комплексы скользят по поверхности клеток, а затем погружаются в клеточную мембрану, прорезая в ней отверстия с помощью кольцевых структур. Проникновение в мембрану возможно благодаря значительным конформационным изменениям субъединиц, их структуры и упаковки в комплексе. В результате диаметр поры существенно увеличивается. После этого бактериальный токсин проникает внутрь клетки, убивая ее.
Ученые полагают, что новые знания окажутся полезны при разработке новых препаратов для борьбы с воспалением легких, менингитом и сепсисом.
