Používáme soubory cookie ke zlepšení vašeho zážitku. Pokračováním v procházení tohoto webu souhlasíte s naším používáním souborů cookie. Více informací.
Nová studie publikovaná v časopise Nature v březnu 2020 uvádí unikátní transportní protein nalezený v bakterii Mycobacterium tuberculosis. Na rozdíl od jiných transportérů tento obří transmembránový vezikulový protein pomáhá přenášet hydrofilní molekuly, zejména vitamín B12 nebo kobalamin, přes buněčné membrány.
Výzkum je založen na použití kryo-elektronové mikroskopie k získání snímků přenašečů. Tuberkulóza je kompletní organismus, protože má všechny potřebné genetické aparáty k produkci kobalaminu ve svých buňkách. K úspěšnému dělení buněk však musí přijímat vitamíny zvenčí.
K tomu využívá transportér vitaminu B12, jeden z velké rodiny transportérů ATP-binding cassette (ABC). Tyto proteiny využívají chemickou energii uloženou v molekulách ATP k přenosu molekul substrátu přes buněčné membrány. Tyto transportéry se také účastní transport peptidů, jako je bleomycin, které inhibují růst mikroorganismů. To je zvláštní jev, říká výzkumník Dirk Slotboom, který říká, že dvě velmi odlišné molekuly jsou zřídka přenášeny stejným transportérem.
To podnítilo současnou studii, aby prozkoumala strukturu tohoto jedinečného proteinu.“ „Byl to dlouhý proces, ale nakonec jsme ho rozbili pomocí kryo-elektronové mikroskopie,“ řekl Slotboom. Výsledky byly ohromující: Protein obsahoval něco, co by se dalo popsat pouze jako gigantické, velkou dutinu naplněnou vodou, která zasahovala do buněčné membrány. Celá šířka, kapacita je 7 700 krychlových angstromů – podle výzkumníků až sedm molekul kobalaminu. .
Samotná práce transportéru se zdá jednoduchá: stačí se vyprázdnit a dát všechno do vody. Proto ta analogie se stavidlem. „Puštíte vodu a všechno, co je v ní,“ pokračuje Slotboom ve vysvětlení. To může být způsob, jakým může současně transportovat vitamíny a antibiotické peptidy, ačkoli jejich struktury jsou velmi odlišné.
Neselektivní transportní schopnosti mají také své nevýhody, z nichž nejzjevnější je neefektivita. To však v tomto případě není problém, Bacillus potřebuje k dokončení svého reprodukčního cyklu, který trvá přibližně 24 hodin.
Výzkumníci byli překvapeni rozdílem mezi tímto transportérem a jakýmkoli jiným známým konvenčním transportérem. Komentovali: „Mění to způsob, jakým se díváme na fyziologii bakterií. Existují silné náznaky, že jiné bakteriální druhy mají podobné systémy, což znamená, že získávají molekuly náhodně z prostředí.
Na druhou stranu výzkumníky zaujala možnost, že lidské buňky mohou mít také velmi podobné mechanismy pro transport látek, jako je kobalamin. Tento vitamín se nejprve váže na žaludeční peptid zvaný vnitřní faktor. Tento peptid pochází ze specializovaných parietálních buněk v žaludeční výstelce. a umožňuje vitaminu B12 vytvořit s ním komplex. Komplex je pak vychytáván epiteliálními buňkami.
Tento komplex se nakonec usadí v lysozomech v epiteliálních buňkách. Lysozomy jsou „sebevražedné vaky“ naplněné silnými enzymy. Zde se odbourává vnitřní faktor a B12 se uvolňuje z lysozomu do buňky. Zde se nakonec podílí na metabolismu buněk "Mám silné podezření, že jde o podobný nespecifický transportér," řekl Slotboom.
Vědci se také domnívají, že by mohli být schopni stimulovat aktivitu přenašeče kobalamin-bleomycin, aby pomohli při léčbě tuberkulózy. Řekli: „Kdybychom dokázali stimulovat aktivitu tohoto přenašeče, mohlo by být možné zavést antibiotika účinněji, a tak je zabít. buňky snadněji. Uvědomili jsme si však, že to nemusí být jednoduché, protože bakterie používají účinné strategie k tomu, aby se antibiotika nedostala ven.“
Za tímto účelem vědci dále analyzují, jak přenašeč funguje. Současná hypotéza je, že „uvnitř buňky jsou stavidla vyprazdňována vazbou a hydrolýzou ATP. Ale nevíme, jak se to otevírá navenek, aby vpustilo nové molekuly.“
Dimerické transportéry se skládají ze dvou polovin. Zdá se, že tyto vyčnívají ven z buněčné membrány a je možné, že se nějakým způsobem otevírají, jako jsou dveře, aby do buňky vpustily čerstvý náklad. Vědci chtěli zjistit, zda by mohli nějak stimulovat tento proces otevírání nebo uvolňování, čímž se zvyšuje vstup antibiotik.
Reference: S. Rempel, C. Gati, M. Nijland, C. Thangaratnarajah, A. Karyolaimos, JW de Gier, A. Guskov a DJ Slotboom: Mycobacterial ABC transportéry zprostředkovávají vychytávání hydrofilních sloučenin. Nature, 26. března 2020 , http://dx.doi.org/10.1038/s41586-020-2072-8
Štítky: antibiotika, B buňky, bakterie, buňky, buněčné dělení, buněčné membrány, elektrony, elektronová mikroskopie, genetika, laboratoř, lysozomy, membrány, metabolismus, mikroskopie, molekuly, peptidy, fyziologie, proteiny, žaludek, T buňky, tuberkulóza, vitamín B12, vitamín
Dr. Liji Thomas je porodník a gynekolog, který promoval na Government Medical College, Calicut University, Kerala v roce 2001. Liji pracoval několik let po promoci jako konzultant v porodnictví a gynekologii na plný úvazek v soukromé nemocnici. Konzultovala stovky pacientek, které se potýkaly s problémy souvisejícími s těhotenstvím a neplodností, a dohlížela na více než 2 000 porodů, přičemž vždy usilovala o normální porod spíše než o operaci.
Thomas, Li Ji. (24. března 2020). Vědci zjistili, že bakterie tuberkulózy transportují vitamíny do buněk. Zprávy – Medical. Získáno 18. května 2022 z https://www.news-medical.net/news/20200324/Scientists-discover -kanály-tuberkulózy-bakterie-vitamínů-do-buňky.aspx.
Thomas, Li Ji.”Vědci zjistili, že bakterie tuberkulózy transportují vitamíny do buněk.” News – Medical. 18. května 2022.
Thomas, Li Ji.“Vědci objevili, že bakterie tuberkulózy transportují vitamíny do buněk.“News – Medical.https://www.news-medical.net/news/20200324/Scientists-discover-tuberculosis-bacterium-channels-vitamins-into -the-cell.aspx.(Přístup 18. května 2022).
Thomas, Li Ji. 2020. Vědci objevili, že Mycobacterium tuberculosis přenáší vitamíny do buněk. News-Medical, zobrazeno 18. května 2022, https://www.news-medical.net/news/20200324/Scientists-discover-tuberculosis-bacterium-channels-vitamins-into-the -buňka.aspx.
V tomto rozhovoru mluvíme s Dr. Damini Dey z Cedars-Sinai Medical Center o jejich nejnovějším výzkumu o používání umělé inteligence k předpovídání srdečních záchvatů.
V tomto rozhovoru News-Medical hovoří s Dr. Laurence Orbuchem o nedostatečném pochopení gynekologických stavů, jako je endometrióza, ao tom, jak to změnit.
V tomto rozhovoru si povídáme s hlavním lékařem CMR Surgical Markem Slackem o jejich chirurgickém robotu nové generace, Versius.
News-Medical.Net poskytuje tuto lékařskou informační službu v souladu s těmito podmínkami. Vezměte prosím na vědomí, že lékařské informace na této webové stránce jsou určeny k podpoře a nikoli k nahrazení vztahu pacient-lékař/lékař a lékařské rady, kterou mohou poskytovat.
Čas odeslání: 18. května 2022
