Международная группа молекулярных биологов из Федерального технологического института Цюриха (Eidgenoessische Technische Hochschule Zuerich) в Швейцарии и из Университета Вашингтона (University of Washington) в Сиэтле, США выяснили устройство и принцип работы нитей, которыми кишечная палочка Escherichia coli – классический объект микробиологических и генетических исследований – прикрепляется к субстрату, в том числе к мембранам клеток. Об открытии сообщает работа исследователей в PLoS Biology.
Было известно, что оторвать бактерию от субстрата, к которому она прикрепилась, очень трудно: чем сильнее внешнее воздействие, например, смывающий поток жидкости, тем крепче бактерия держится за субстрат. Ученые расшифровали молекулярный механизм такого поведения кишечной палочки. Оказалось, что многочисленные нити, которыми бактерия крепится к субстрату, состоят из белковых сегментов – молекул белка FimA – расположенных по спирали и образующих пружину. Сопротивление отрыву обеспечивается энергией этой пружины. Под действием отрывающей силы нити постепенно разворачиваются. При этом их диаметр может уменьшаться в 5 раз – с 1,5 до 0,3 микрон. Когда же внешнее воздействие уменьшается, нити вновь закручиваются в пружины. На концах нитей находятся молекулы специального белка FimH, прочно связывающиеся с молекулами сахаров на поверхности субстрата. Открытие имеет не только фундаментальное значение, но и прикладное: механизмы, подобные найденным у бактерии кишечной палочки, могут найти применение в технике для крепления к субстрату различных наномашин, особенно работающих в жидкой среде.
