Wij gebruiken cookies om uw ervaring te verbeteren. Als u doorgaat met surfen op deze site, gaat u akkoord met ons gebruik van cookies. Meer informatie.
Een nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift Nature in maart 2020 rapporteert over een uniek transporteiwit dat wordt aangetroffen in de bacterie Mycobacterium tuberculosis. In tegenstelling tot andere transporters helpt dit gigantische transmembraanblaasjeseiwit hydrofiele moleculen, vooral vitamine B12 of cobalamine, door celmembranen te transporteren.
Het onderzoek is gebaseerd op het gebruik van cryo-elektronenmicroscopie om beelden van transporters te verkrijgen. Tuberculose is een compleet organisme omdat het over alle noodzakelijke genetische machines beschikt om cobalamine in zijn cellen te produceren. Voor een succesvolle celdeling moet het echter vitamines van buitenaf ontvangen.
Om dit te bereiken maakt het gebruik van een vitamine B12-transporter, een van een grote familie van ATP-bindende cassette (ABC)-transporters. Deze eiwitten gebruiken de chemische energie die is opgeslagen in ATP-moleculen om substraatmoleculen door celmembranen te transporteren. Deze transporters zijn ook betrokken bij het transport van peptiden zoals bleomycine, die de groei van micro-organismen remmen. Dit is een merkwaardig fenomeen, zegt onderzoeker Dirk Slotboom, die zegt dat twee zeer uiteenlopende moleculen zelden door dezelfde transporter worden vervoerd.
Dit was de aanleiding voor het huidige onderzoek om de structuur van dit unieke eiwit te onderzoeken.” 'Het was een lang proces, maar uiteindelijk hebben we het met behulp van cryo-elektronenmicroscopie kunnen kraken', aldus Slotboom. De resultaten waren opvallend: het eiwit bevatte wat alleen maar als gigantisch kon worden omschreven, een grote holte gevuld met water die zich uitstrekte tot in het celmembraan. De volledige breedte, de capaciteit is 7.700 kubieke angstrom – maar liefst zeven cobalaminemoleculen, volgens de onderzoekers. .
De taak van de transporteur zelf lijkt eenvoudig: zichzelf leegmaken en alles in het water doen. Vandaar de sluisanalogie. 'Je laat het water en alles erin binnen', legt Slotboom uit. Dit is mogelijk de manier waarop het tegelijkertijd vitamines en antibiotische peptiden kan transporteren, hoewel hun structuren heel verschillend zijn.
Niet-selectieve transportmogelijkheden hebben ook hun nadelen, waarvan de meest voor de hand liggende inefficiëntie is. Dit is in dit geval echter geen probleem; de Bacillus hoeft slechts een beperkt aantal cobalaminemoleculen op te nemen om zijn voortplantingscyclus, die ongeveer duurt, te voltooien. 24 uur.
De onderzoekers waren verrast door het verschil tussen deze transporter en alle andere bekende conventionele transporters. Ze merkten op: “Het verandert de manier waarop we naar de bacteriële fysiologie kijken. Er zijn sterke aanwijzingen dat andere bacteriesoorten vergelijkbare systemen hebben, wat betekent dat ze willekeurig moleculen uit de omgeving verwerven.”
Aan de andere kant zijn onderzoekers geïntrigeerd door de mogelijkheid dat menselijke cellen ook zeer vergelijkbare mechanismen kunnen hebben voor het transport van stoffen zoals cobalamine. Deze vitamine bindt zich eerst aan een maagpeptide dat intrinsieke factor wordt genoemd. Dit peptide is afkomstig van gespecialiseerde pariëtale cellen in de maagwand. en zorgt ervoor dat vitamine B12 er een complex mee kan vormen. Het complex wordt vervolgens opgenomen door epitheelcellen.
Dit complex nestelt zich uiteindelijk in lysosomen in epitheelcellen. Lysosomen zijn ‘zelfmoordzakjes’ gevuld met krachtige enzymen. Hier wordt de intrinsieke factor afgebroken en wordt B12 vanuit het lysosoom in de cel vrijgegeven. Hier is het uiteindelijk betrokken bij het metabolisme van cellen. ,,Ik heb sterk het vermoeden dat het om een soortgelijke niet-specifieke transporteur gaat'', aldus Slotboom.
Wetenschappers denken ook dat ze de activiteit van de cobalamine-bleomycine-transporter kunnen stimuleren om tuberculose te helpen behandelen. Ze zeiden: “Als we de activiteit van deze transporter zouden kunnen stimuleren, zou het mogelijk kunnen zijn om antibiotica efficiënter te introduceren en zo deze te doden. cellen gemakkelijker. We realiseerden ons echter dat dit misschien niet eenvoudig is, omdat bacteriën effectieve strategieën gebruiken om de antibiotica buiten te houden.”
Om dit te doen analyseren de wetenschappers vervolgens hoe de transporter werkt. De huidige hypothese is dat “binnen de cel de sluizen worden geleegd door ATP te binden en te hydrolyseren. Maar we weten niet hoe het zich aan de buitenkant opent om nieuwe moleculen binnen te laten.”
Dimere transporteurs bestaan uit twee helften. Deze lijken naar de buitenkant van het celmembraan te steken, en het is mogelijk dat ze op de een of andere manier opengaan, bijvoorbeeld door een deur, om nieuwe lading de cel binnen te laten. De wetenschappers wilden kijken of ze dat konden doen. op de een of andere manier dit openings- of losmakingsproces stimuleren, waardoor de instroom van antibiotica toeneemt.
Referenties: S. Rempel, C. Gati, M. Nijland, C. Thangaratnarajah, A. Karyolaimos, JW de Gier, A. Guskov en DJ Slotboom: Mycobacteriële ABC-transporters mediëren de opname van hydrofiele verbindingen. Nature, 26 maart 2020 , http://dx.doi.org/10.1038/s41586-020-2072-8
Tags: antibiotica, B-cellen, bacteriën, cellen, celdeling, celmembranen, elektronen, elektronenmicroscopie, genetica, laboratorium, lysosomen, membranen, metabolisme, microscopie, moleculen, peptiden, fysiologie, eiwitten, maag, T-cellen, tuberculose, vitamine B12, vitamine
Dr. Liji Thomas is een verloskundige en gynaecoloog die in 2001 afstudeerde aan het Government Medical College, Calicut University, Kerala. Liji werkte na zijn afstuderen een aantal jaren als fulltime consultant in de verloskunde en gynaecologie in een privéziekenhuis. Ze heeft honderden patiënten geraadpleegd die te maken hadden met zwangerschapsproblemen en onvruchtbaarheid, en heeft toezicht gehouden op meer dan 2.000 bevallingen, waarbij ze altijd streefde naar een normale bevalling in plaats van een operatie.
Thomas, Li Ji. (24 maart 2020). Wetenschappers hebben ontdekt dat tuberculosebacteriën vitamines naar cellen transporteren. Nieuws – Medisch. Opgehaald op 18 mei 2022 van https://www.news-medical.net/news/20200324/Scientists-discover -tuberculose-bacterie-kanalen-vitamines-in-de-cel.aspx.
Thomas, Li Ji.”Wetenschappers ontdekken dat tuberculosebacteriën vitamines naar cellen transporteren”.Nieuws – Medisch.18 mei 2022..
Thomas, Li Ji.”Wetenschappers ontdekken dat tuberculosebacteriën vitamines naar cellen transporteren”.Nieuws – Medisch.https://www.news-medical.net/news/20200324/Scientists-discover-tuberculosis-bacterium-channels-vitamins-into -the-cell.aspx. (Betreden op 18 mei 2022).
Thomas, Li Ji.2020. Wetenschappers ontdekken dat Mycobacterium tuberculosis vitamines naar cellen transporteert.News-Medical, bekeken op 18 mei 2022, https://www.news-medical.net/news/20200324/Scientists-discover-tuberculosis-bacterium-channels-vitamins-into-the -cel.aspx.
In dit interview praten we met Dr. Damini Dey van het Cedars-Sinai Medical Center over hun laatste onderzoek naar het gebruik van AI om hartaanvallen te voorspellen.
In dit interview praat News-Medical met Dr. Laurence Orbuch over het gebrek aan begrip achter gynaecologische aandoeningen zoals endometriose en hoe dit te veranderen.
In dit interview praten we met Mark Slack, Chief Medical Officer van CMR Surgical, over hun chirurgische robot van de volgende generatie, de Versius.
News-Medical.Net biedt deze medische informatiedienst aan in overeenstemming met deze algemene voorwaarden. Houd er rekening mee dat de medische informatie op deze website bedoeld is ter ondersteuning en niet ter vervanging van de patiënt-arts/arts-relatie en het medische advies dat zij kunnen geven.
Posttijd: 18 mei 2022
