De aminozuurketen (zwart) is strak gespannen (links). Bij een pH-verandering gaat het omhulsel onderaan open, waardoor het elastiek ontspant en het kanaal het membraan van de gastheercel doorboort (rechts).

Bacteriën injecteren hun giftige lading in gastheercellen door een elastiekje van aminozuren te laten ontspannen. Dat schrijven Duitse onderzoekers van het Max Planck Institute of Molecular Physiology in Dortmund en de Albert-Ludwigs-Universität in Freiburg in Nature.

De Duitsers onderzochten Tc-toxinecomplexen; eiwitstructuren die verantwoordelijk zijn voor de dodelijke werking van bacteriën als Yersinia pestis (veroorzaker van de pest) en Photorhabdus luminescens dat dodelijk is voor insecten. Om de werking van de Tc-complexen te doorgronden, brachten ze de ruimtelijke structuur van Tc-complexen van P. luminescens in kaart met behulp van röntgendiffractie en cryo-elektronenmicroscopie.

De Tc-complexen blijken uit drie delen te bestaan. TcB en TcC vormen samen een kooi waarin de voor de gastheercel giftige enzymen geproduceerd worden. TcA vormt de ‘injectienaald’ waardoor de enzymen de gastheercel binnendringen.

De TcA-injectienaald bestaat uit een centraal kanaal en een omhulsel dat tijdelijk is afgesloten. Het omhulsel en het kanaal zijn met elkaar verbonden door middel van een reeks van 48 aminozuren. Doordat het omhulsel is afgesloten, staat de reeks van aminozuren strak gespannen als een elastiekje. Als de pH verandert, gaat het omhulsel open, vouwen de aminozuren samen en schiet dit elastiek los, waardoor het centrale kanaal zich in de gastheercel boort. De toxische enzymen kunnen daardoor de gastheercel binnendringen.

Deze manier om toxische enzymen de cel in te transporteren was tot nu toe onbekend en verschilt van die van andere porievormende bacteriën zoals antrax en difterie. Kennis van de moleculaire structuur en werking van Tc-complexen is belangrijk om ook het mechanisme achter andere ziekteverwekkers, zoals de voor mensen schadelijke Y. pestis en Y. pseudotuberculosis, te achterhalen.

Bron: Nature

Onderwerpen