Så hjälps proteinerna åt för att orsaka magsjuka
Yersiniainfektion drabbar akut med diarréer, kräkningar och buksmärtor. Boven bakom magsjukan som främst drabbar barn är bakterien Yersinia pseudotuberculosis. Nu har forskare upptäckt hur proteinerna jobbar för att bakterien ska kunna sprida sjukdom.
Det är forskare vid Umeå universitet har tillsammans med ett internationellt team upptäckt en ny mekanism för växelverkan mellan två proteiner som är viktiga för den sjukdomsalstrande förmågan hos bakterien Yersinia pseudotuberculosis.
En vanlig strategi som bakterier har för att orsaka sjukdom är att föra över giftiga proteiner till värdceller hos till exempel människor. Yersinia pseudotuberculosis överför proteiner som kallas Yop (Yersinia outer protein) genom en komplicerad nålliknande struktur som bildar en por i cellmembranet hos värdcellen.
Chaperoner hjälper andra med strukturen
Yop-proteiner är uppbyggda av segment som har olika funktioner. YopH-proteinet har ett segment som motverkar immunsvaret hos värdceller. Ett annat segment binder till chaperoner, en typ av proteiner som hjälper andra proteiner att upprätthålla en korrekt struktur, vilket är viktigt för att transportera YopH genom nålstrukturen till värdcellen.
Ett forskarlag som har letts av professor Magnus Wolf-Watz vid Kemiska institutionen har nu upptäckt hur den chaperonbindande delen hos YopH känner igen och växelverkar med proteinet SycH. SycH är ett chapereron vars uppgift är att se till att YopH kan transporteras ut genom nålstrukturen och in i värdcellen.
Den chaperonbinande delen av YopH måste tappa sin tredimensionella struktur helt för att sedan kunna gripa runt SycH-proteinet som en hästsko.
– Denna typ av mekanism för protein-protein-interaktion kan kallas ”kopplad uppveckning och bindning” och har inte iakttagits förut. Genom upptäckten har vi bidragit med en grundläggande förståelse av protein-protein-interaktioner. Detta är viktigt eftersom väldigt många funktioner inuti celler utförs av protein-protein-komplex, säger Magnus Wolf-Watz.
Sjukdomen drabbar akut med diarréer, kräkningar och buksmärtor. Smittvägarna är inte helt kända, men man tror att livsmedel oftast utgör källa. Inte sällan dominerar buksymtomen och tillståndet kan då vara svårt att skilja från blindtarmsinflammation. Sjukdom med Y. enterocolitica ger vanligen diarrésymtom (ibland kräkningar), medan Y. pseudotuberculosis oftare ger buksmärtor. Bland andra symtom kan nämnas feber, huvudvärk, hudutslag (knölros) och ledinflammation. Källa: Folkhälsomyndigheten
Upptäckten blev möjlig genom att Magnus Wolf-Watz satte samman ett forskarlag från olika länder med olika specialkompetenser. Forskarlaget bestod av gruppledarna Anders Hofer vid Umeå universitet (expert på bestämning av stökiometri hos proteinkomplex), Alexander Schug, Karlsruhe Instituite of Technology (expert på modellering av proteinstrukturer), Dmitri Svergun, EMBL, Hamburg (expert på proteinstrukturbestämning med SAXS-metodik) och Andrew Baldwin, Oxford University (expert på relaxationsmätningar med NMR-spektroskopi). Experimentellt leddes studien av Arun Gupta, före detta postdoktor i Magnus Wolf-Watzs forskargrupp.
Artikeln:
Gupta, A., Reinartz, I., Karunanithy, G., Spilotros, A., Jonna, V.R.,Hofer, A., Svergun, D., Baldwin, A., Schug, A., and Wolf-Watz, M, Formation of a secretion competent protein complex by a dynamic wrap-around binding mechanism, Journal of Molecular Biology
Kontakt:
Magnus Wolf-Watz, professor, Kemiska institutionen, Umeå universitet, magnus.wolf-watz@umu.se
