كيف تقوم البكتيريا المسببة للأمراض بإعداد بروتين لاصق ولزج؟
جميع البكتيريا لديها نظام إفراز معياري، يسمح لها بتصدير أنواع مختلفة من البروتينات خارج خلاياها، فئة هامة من الجزيئات خارج الخلوية التي تنتجها البكتيريا المسببة للأمراض تُدعى “adhesins” أو اللواصق، وهي بروتينات تمكِّن البكتيريا من الالتصاق بالخلايا المضيفة، ولأسباب غير معروفة يتم نقل المواد اللاصقة SRR (التكرار الغني بالسيرين) للبكتيريا “Staphylococcusand Streptococcus” المُمْرضات التي يمكن أن تشارك في العداوي الخطيرة مثل: التهاب السحايا الجرثومي، والالتهاب الرئوي البكتيري، والتهاب التامور، عبر مسار إفراز مشابه للنظام القياسي، لكنه مخصّص فقط للالتصاق.
سيكون الأمر كما لو أن المستودع الذي يحوي العديد من أنواع البضائع، كان يحتوي على مجموعة منفصلة من الأبواب، والرافعات الشوكية لنوع واحد فقط من بضاعته، أراد توم رابوبورت “Tom Rapoport”، الأستاذ بكلية هارفارد الطبية التي أشرفت على الدراسة الجديدة، فهم ما تقوم به سلاسل التوريد الجزيئية هذه بالضبط، وقال رابوبورت “لقد اندهشت لحقيقة وجود نظام إفراز ثاني في بعض البكتيريا منفصل عن نظام الإفراز الكنسي، وهو مخصص فقط لإفراز بروتين واحد.” وقال رابوبورت “هناك آلية كاملة، وهي تفعل شيئًا واحدًا فقط”.
قادت التحقيق في ذاك الوقت يو تشن “Yu Chen”، وهي باحثة ما بعد الدكتوراة في مختبرات رابوبورت، ووجدت أنه من أجل أن يتم نقلها، فإن بروتين اللاصقات يحتاج إلى تعديل مع سكريات معينة، بواسطة ثلاثة إنزيمات تعمل في تسلسل محدد، هذه التعديلات تجعل البروتين مستقرًا، وتعزز لزوجة الخلايا المستهدفة، وعلاوة على ذلك، أظهرت التجارب أن اثنين من البروتينات في مسارات التصاق محددة، والتي كانت وظيفتها غامضة في السابق، يبدو أنهما قادران على الارتباط بهذه السكريات، مما يمكنهما من حمل اللاصق إلى غشاء الخلية حيث توجد قناة خروج مخصصة لهذه اللواصق.
وقالت تشن “إنه نظام معقد، لأنه ينطوي على تعديل للبروتين ونشاط مصاحَب، واستهداف غشائي، لذا واجهنا الكثير من التحديات”
وقالت “هذه الدراسة هي مثال رائع على كيفية قيام التعاون عبر المختبرات في المجتمع العلمي لتحسين المعرفة البشرية”.
السبب في أن هذه البكتيريا تستخدم هذا المسار للتصدير المنفصل عن المواد اللاصقة يبقى بعيد المنال، ولكن نظرًا لأن هذا المسار فريد من نوعه للبكتيريا العنقودية، فإن الفهم الجديد لمكوناته يمكن أن يساعد الباحثين في تطوير المضادات الحيوية المستهدفة للغاية لعلاج الالتهابات، التي تسببها هذه البكتيريا في المستقبل.
كتابة: سارة صلاح
مراجعة: منار ابراهيم
تصميم: عمر حسن
تحرير: علاء الدين محمود