Деякі клітинні білки діють на бактерій як справжні детергенти, розчиняючи їх ліпідну клітинну мембрану.
Не варто думати, що звичайні клітини при інфекції просто пасивно чекають, коли імунна система позбавить їх бактерій або вірусів. Свої системи захисту є у кожної клітини, правда, про них ми чуємо набагато рідше, і досліджують їх не так інтенсивно, як імунітет. У статті в Science співробітники Інституту Говарда Х'юза описують своєрідну хімічну зброю, яку людські епітеліальні клітини використовують проти бактерій сальмонелл.
Бактерії проникають у клітку і живуть за рахунок поживних речовин, які знайдуть у ній. У відповідь на вторгнення змінюється активність різних клітинних генів - клітина намагається захищатися. Втім, зазвичай клітини включають захист за імунним сигналом ще до того, як бактерія в них проникне. Імунітет відчуває інфекцію і за допомогою білків інтерферонів мобілізує звичайні клітини.
Але якщо у клітини не працює ген APOL3, вона не зможе захиститися від бактерій, навіть якщо її попередить імунітет. Коли дослідники придивилися до білка, який кодує APOL3, то виявили, що молекули білка APOL3 збираються навколо бактерій сальмонелл і якось їх вбивають. У сальмонел, як і у багатьох інших бактерій, є дві клітинні мембрани, зовнішня і внутрішня, а між ними ще додаткова стінка зі складних полімерів. Поодинці APOL3 не впорався б з усіма цими шарами - йому допомагає білок GBP1 і, ймовірно, ще якісь молекули. GBP1 послаблює зовнішню мембрану, так що APOL3 може пройти далі, до внутрішньої мембрани бактеріальної клітини.
У молекулі APOL3 є гідрофільна і гідрофобна частини; завдяки гідрофільній частині APOL3 розчинимо у воді, а за допомогою гідрофобної частини він проникає в ліпіди, що утворюють мембрану. APOL3 виявляється частково занурений в мембрану, а частково звернений в навколишній водний розчин, і коли молекул APOL3 збирається багато, вони просто розривають мембрану на частини. Точно так само працюють детергенти, наприклад, звичайне мило: водорозчинні солі жирних кислот, з яких воно складається, розчиняють частинки жиру. Тому не буде великим перебільшенням сказати, що клітини борються з бактеріями за допомогою мила: бактерія з розірваною, омиленою мембраною вижити просто не може.
Про те, що APOL3 і родинні йому білки потрібні клітинам для антибактеріального захисту, було відомо і раніше, але як саме вони діють, вдалося зрозуміти тільки зараз. Причому вони діють всередині клітини, руйнуючи тільки бактеріальну мембрану і не руйнуючи клітинні мембрани, тобто це білкове «мило» націлене саме на бактеріальні ліпіди.
Чи можна за допомогою APOL3 посилити медичні антибактеріальні препарати, покаже час. Клітина починає синтезувати APOL3, відчувши імунний сигнал, але цілком може статися так, що сигнал пропадає втуні, тому що, наприклад, ген APOL3 виявився з дефектом. І цілком може бути, що підвищена чутливість до бактеріальних інфекцій часом виникає не від того, що імунітет погано працює, а тому, що звичайним клітинам не вистачає власного антибактеріального мила.