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2020년 3월 Nature 저널에 발표된 새로운 연구에서는 결핵균(Mycobacterium tuberculosis)에서 발견되는 독특한 수송체 단백질에 대해 보고합니다. 다른 수송체와 달리 이 거대한 막관통 소포 단백질은 친수성 분자, 특히 비타민 B12 또는 코발라민을 세포막을 통해 운반하는 데 도움이 됩니다.
이 연구는 수송체의 이미지를 얻기 위해 저온전자현미경을 사용하는 것에 기초하고 있습니다. 결핵은 세포 내에서 코발라민을 생성하는 데 필요한 모든 유전적 장치를 갖추고 있기 때문에 완전한 유기체입니다. 그러나 성공적인 세포 분열을 위해서는 외부로부터 비타민을 공급받아야 합니다.
이를 달성하기 위해 ATP 결합 카세트(ABC) 수송체의 큰 계열 중 하나인 비타민 B12 수송체를 사용합니다. 이 단백질은 ATP 분자에 저장된 화학 에너지를 사용하여 세포막을 통해 기질 분자를 운반합니다. 미생물의 성장을 억제하는 블레오마이신과 같은 펩타이드의 수송. 이것은 매우 흥미로운 현상이라고 연구원 Dirk Slotboom은 말합니다. 그는 두 개의 매우 다양한 분자가 동일한 수송체에 의해 운반되는 경우가 거의 없다고 말합니다.
이로 인해 현재 연구에서는 이 독특한 단백질의 구조를 조사하게 되었습니다.”'긴 과정이었지만 우리는 극저온 전자 현미경을 사용하여 이를 분해하는 데 성공했습니다'라고 Slotboom은 말했습니다. 결과는 놀라웠습니다. 단백질에는 거대하다고밖에 설명할 수 없는 것이 포함되어 있었으며, 물로 채워져 세포막까지 확장된 큰 구멍이 있었습니다. 연구진에 따르면 전체 너비, 용량은 7,700 입방 옹스트롬(7,700 입방 옹스트롬)에 달했습니다. .
운송인의 업무 자체는 간단해 보입니다. 그냥 비우고 모든 것을 물에 담으세요. 따라서 수문 비유가 됩니다. "물과 그 안에 있는 모든 것을 들여보내는 것입니다." Slotboom은 계속해서 설명합니다. 이는 구조가 매우 다르지만 비타민과 항생제 펩타이드를 동시에 운반할 수 있는 방법일 수 있습니다.
비선택적 수송 능력에도 단점이 있는데, 그 중 가장 명백한 것은 비효율성입니다. 그러나 이 경우에는 문제가 되지 않습니다. 바실러스는 약 지속되는 생식 주기를 완료하기 위해 제한된 수의 코발라민 분자만 섭취하면 됩니다. 24 시간.
연구자들은 이 수송체와 다른 기존의 수송체 사이의 차이점에 놀랐습니다. 그들은 다음과 같이 말했습니다. “이것은 우리가 박테리아 생리학을 보는 방식을 바꿉니다. 다른 박테리아 종들도 유사한 시스템을 가지고 있다는 강력한 증거가 있는데, 이는 이들이 환경에서 무작위로 분자를 획득한다는 것을 의미합니다.”
반면, 연구자들은 인간 세포도 코발라민과 같은 물질을 운반하는 매우 유사한 메커니즘을 가질 수 있다는 가능성에 흥미를 느끼고 있습니다. 이 비타민은 먼저 내인성 인자라고 불리는 위 펩타이드에 결합합니다. 이 펩타이드는 위 내막의 특수 벽세포에서 나옵니다. 그리고 비타민 B12가 그것과 복합체를 형성하도록 합니다. 그런 다음 복합체는 상피 세포에 의해 흡수됩니다.
이 복합체는 결국 상피 세포 내의 리소좀에 정착합니다. 리소좀은 강력한 효소로 가득 찬 "자살 주머니"입니다. 여기서 내인성 인자가 분해되어 리소좀에서 B12가 세포로 방출됩니다. 여기서 궁극적으로 세포의 대사에 관여합니다 .”나는 유사한 비특이적 수송체가 관련되어 있다고 강하게 의심합니다.”라고 Slotboom이 말했습니다.
과학자들은 또한 코발라민-블레오마이신 수송체의 활동을 자극하여 결핵 치료에 도움이 될 수 있다고 생각합니다. 그들은 이렇게 말했습니다. “만약 우리가 이 수송체의 활동을 자극할 수 있다면 항생제를 더 효율적으로 도입하여 결핵균을 죽일 수 있을 것입니다. 세포를 더 쉽게 만들 수 있습니다. 그러나 우리는 박테리아가 항생제를 차단하기 위해 효과적인 전략을 사용하기 때문에 이것이 간단하지 않을 수 있다는 것을 깨달았습니다."
이를 위해 과학자들은 다음으로 수송체가 어떻게 작동하는지 분석하고 있습니다. 현재 가설은 “세포 내부에서 ATP를 결합하고 가수분해함으로써 수문이 비워진다는 것입니다. 그러나 우리는 그것이 외부에서 어떻게 열려서 새로운 분자를 받아들이는지 모릅니다.”
이량체 수송체는 두 개의 반쪽으로 구성됩니다. 이는 세포막 외부로 튀어나온 것처럼 보이며 문과 같은 방식으로 열려 신선한 화물이 세포 안으로 들어갈 수 있을 가능성이 있습니다. 과학자들은 그들이 할 수 있는지 알고 싶었습니다. 어떻게든 이 열림이나 풀림 과정을 자극하여 항생제의 유입을 증가시킵니다.
참고 자료: S. Rempel, C. Gati, M. Nijland, C. Thangaratnarajah, A. Karyolaimos, JW de Gier, A. Guskov 및 DJ Slotboom: 마이코박테리아 ABC 수송체는 친수성 화합물의 흡수를 중재합니다. Nature, 2020년 3월 26일 , http://dx.doi.org/10.1038/s41586-020-2072-8
태그: 항생제, B 세포, 박테리아, 세포, 세포 분열, 세포막, 전자, 전자 현미경, 유전학, 실험실, 리소좀, 막, 대사, 현미경, 분자, 펩타이드, 생리학, 단백질, 위, T 세포, 결핵, 비타민 B12, 비타민
Liji Thomas 박사는 2001년 케랄라 주 캘리컷 대학교 공립 의과대학을 졸업한 산부인과 전문의입니다. Liji는 졸업 후 몇 년 동안 사립 병원에서 산부인과 전담 컨설턴트로 일했습니다. 그녀는 임신과 불임으로 고민하는 수백 명의 환자들을 상담했고, 2,000건이 넘는 출산을 감독하며 수술보다는 정상적인 출산을 위해 항상 노력하고 있습니다.
Thomas, Li Ji.(2020년 3월 24일). 과학자들은 결핵 박테리아가 비타민을 세포로 운반한다는 사실을 발견했습니다. 뉴스 – 의료. https://www.news-medical.net/news/20200324/Scientists-discover에서 2022년 5월 18일에 검색됨 -결핵-박테리아-채널-비타민-into-the-cell.aspx.
Thomas, Li Ji.”과학자들은 결핵균이 비타민을 세포로 운반한다는 사실을 발견했습니다.”.뉴스 – 의료.2022년 5월 18일..
Thomas, Li Ji.”과학자들은 결핵 박테리아가 비타민을 세포로 운반한다는 사실을 발견했습니다.”.News – Medical.https://www.news-medical.net/news/20200324/Scientists-discover-tuberculosis-bacterium-channels-vitamins-into -the-cell.aspx.(2022년 5월 18일 액세스).
토마스, 리지.2020. 과학자들은 결핵균이 비타민을 세포로 운반한다는 사실을 발견했습니다.News-Medical, 2022년 5월 18일 보기, https://www.news-medical.net/news/20200324/Scientists-discover-tuberculosis-bacterium-channels-vitamins-into-the -cell.aspx.
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게시 시간: 2022년 5월 18일
