ИССЛЕДОВАНИЕ БАКТЕРИАЛЬНЫХ ТОКСИНОВ.

Канальные белки эволюционно отобраны для обеспечения регулируемого и селективного транспорта ионов и некоторых других субстанций через клеточные мембраны. Существует, однако, большое количество веществ различного происхождения, чье физиологическое действие обусловлено их способностью формировать трансмембранные поры и тем самым увеличивать проницаемость мембран. Таким свойством обладают некоторые природные пептиды, в частности - бактериальные токсины. Их естественным источником являются такие патогенные микроорганизмы, как Bacillus anthracis (возбудитель сибирской язвы), Staphylococcus aureus (возбудитель разнообразных гнойных инфекций), Bacillus  cereus (вызывающий различные заболевания, например, кишечные инфекции) и др. Исследование подобных молекулярных образований представляет интерес с нескольких точек зрения. Во первых, такие исследования полезны для выяснения связи между структурой и функцией порообразующего белка. Учитывая, что основным фактором патогенности бактерий нередко являются секретируемые ими токсины, изучение последних целесообразно и с точки зрения фундаментальной медицины, одна из задач которой - установить молекулярные основы патогенеза. В качестве возможной прикладной сферы применения порообразующих токсинов рассматривается их использование в различных устройствах, имеющих наноскопические размеры, включая биосенсоры, мембраны с регулируемой селективностью и т.п.

Нами в частности исследовалась способность гемолизина II Bacillus cereus, индуцировать олигомерные ионные каналы в модельных и клеточных мембранах. Были оценены основные параметры открытой поры (проводимость, селективность, потенциалзависимость) при различных экспериментальных условияхб и были получены основные характеристики его гемолитической активности и измерен функциональный радиус пор в мембране эритроцита (0.6-0.8 нм). Полученные данные свидетельствуют о том, что гемолизин II может формировать в мембране и гекса-, гепто и октамерные поры, преимущественная сборка которых может зависеть от ионной силы и температуры окружающей среды (Рис.1).