Резистентность к противогрибковым препаратам формируют… прионы

Но растущее количество исследований показывает, что у этих крошечных белков есть и полезная сторона — и, возможно, они нуждаются в ребрендинге.

Прионы — это деформированные белки, которые быстро преобразуют конфигурацию других белков, изменяя их функцию и создавая белковые агрегации. Сегодня они известны как возбудители неизлечимых болезней. Но за последние два десятилетия ученые также обнаружили многочисленные полезные функции прионов.

Чтобы исследовать, как прионы помогают клеткам в трудные времена, и передают эти изменения следующему их поколению, биохимик из Стэнфорда Даниэль Ярош использует дрожжи Saccharomyces cerevisiae.

«Оказывается, многие прионы помогают дрожжам адаптироваться к стрессовым условиям и играют множество действительно интересных ролей в жизни клетки», — объясняет Ярош, получивший за свои открытия награду Stanford Medicine Discovery Innovation.

В предыдущей работе исследователи из его лаборатории определили прион, который позволяет дрожжевым клеткам общаться с бактериями. Это помогает дрожжам «понять», следует ли поглощать глюкозу или не торопиться с «трапезой». Другой обнаруженный ими прион помогает клеткам выбирать между двумя стратегиями выживания: размножаться в обычном режиме или превращаться в споры и впадать в спячку во время нехватки пищи.

В новой работе Ярош обнаружил в дрожжах прион, который действует как молекулярная «кнопка паники», активируя целый ряд генов, которые помогают дрожжам пережить стресс. Его команда обнаружила, что белок Snt1, который в норме блокирует экспрессию генов стресса, в прионной форме делает обратное: включает неактивные части генома. Такие изменения делают дрожжи невосприимчивыми к фунгицидным препаратам. А когда дрожжевые клетки делятся, их потомство наследует прион, и, соответственно, невосприимчивость к антимикотикам.

Открытие функции Snt1 в форме приона объясняет, почему болезнетворные грибы так легко приобретают резистентность к противогрибковым препаратам.