Używamy plików cookie, aby poprawić Twoje doświadczenie. Kontynuując przeglądanie tej witryny, wyrażasz zgodę na używanie przez nas plików cookie.Więcej informacji.
Nowe badanie opublikowane w czasopiśmie Nature w marcu 2020 r. donosi o unikalnym białku transportowym występującym w bakterii Mycobacterium tuberculosis. W przeciwieństwie do innych transporterów, to gigantyczne białko pęcherzyka przezbłonowego pomaga przenosić cząsteczki hydrofilowe, zwłaszcza witaminę B12 i kobalaminę, przez błony komórkowe.
Badania opierają się na wykorzystaniu mikroskopii krioelektronowej do uzyskania obrazów transporterów. Gruźlica jest organizmem kompletnym, ponieważ posiada całą maszynerię genetyczną niezbędną do wytwarzania kobalaminy w swoich komórkach. Aby jednak podział komórkowy mógł się odbyć, musi otrzymywać witaminy z zewnątrz.
Aby to osiągnąć, wykorzystuje transporter witaminy B12, jeden z dużej rodziny transporterów kaset wiążących ATP (ABC). Białka te wykorzystują energię chemiczną zmagazynowaną w cząsteczkach ATP do przenoszenia cząsteczek substratu przez błony komórkowe. Transportery te biorą również udział w transport peptydów, takich jak bleomycyna, które hamują wzrost mikroorganizmów. To ciekawe zjawisko, mówi badacz Dirk Slotboom, który twierdzi, że dwa bardzo różne cząsteczki rzadko są przenoszone przez ten sam transporter.
To skłoniło obecne badania do zbadania struktury tego wyjątkowego białka.” „To był długi proces, ale ostatecznie udało nam się go rozbić za pomocą mikroskopii krioelektronowej” – powiedział Slotboom. Wyniki były uderzające: białko zawierało coś, co można określić jedynie jako gigantyczne, dużą wnękę wypełnioną wodą, sięgającą aż do błony komórkowej. Całkowita szerokość i pojemność wynoszą 7700 angstremów sześciennych – według naukowców aż siedem cząsteczek kobalaminy. .
Sama praca transportera wydaje się prosta: wystarczy go opróżnić i wrzucić wszystko do wody. Stąd analogia do śluzy. „Wpuszczasz wodę i wszystko, co się w niej znajduje” – wyjaśnia Slotboom. Być może w ten sposób może jednocześnie transportować witaminy i peptydy antybiotykowe, chociaż ich budowa jest bardzo różna.
Nieselektywne możliwości transportu również mają swoje wady, z których najbardziej oczywistą jest nieefektywność. Jednak w tym przypadku nie stanowi to problemu, Bacillus potrzebuje jedynie ograniczonej liczby cząsteczek kobalaminy, aby zakończyć swój cykl reprodukcyjny, który trwa około 24 godziny.
Naukowcy byli zaskoczeni różnicą między tym transporterem a jakimkolwiek innym znanym transporterem konwencjonalnym. Skomentowali: „Zmienia to sposób, w jaki patrzymy na fizjologię bakterii. Istnieją mocne przesłanki wskazujące, że inne gatunki bakterii mają podobne systemy, co oznacza, że pozyskują cząsteczki ze środowiska w sposób losowy”.
Z drugiej strony badaczy intryguje możliwość, że komórki ludzkie mogą mieć również bardzo podobne mechanizmy transportu substancji, takich jak kobalamina. Witamina ta najpierw wiąże się z peptydem żołądkowym zwanym czynnikiem wewnętrznym. Peptyd ten pochodzi z wyspecjalizowanych komórek okładzinowych wyściółki żołądka i pozwala witaminie B12 utworzyć z nią kompleks. Kompleks jest następnie wchłaniany przez komórki nabłonkowe.
Kompleks ten ostatecznie osadza się w lizosomach w komórkach nabłonkowych. Lizosomy to „worki samobójcze” wypełnione potężnymi enzymami. Tutaj czynnik wewnętrzny ulega rozkładowi i witamina B12 jest uwalniana z lizosomu do komórki. Tutaj ostatecznie bierze udział w metabolizmie komórek „Mocno podejrzewam, że w grę wchodzi podobny niespecyficzny transporter” – powiedział Slotboom.
Naukowcy uważają również, że mogą być w stanie stymulować aktywność transportera kobalaminy i bleomycyny, co pomaga w leczeniu gruźlicy. Stwierdzili: „Gdybyśmy mogli stymulować aktywność tego transportera, możliwe byłoby skuteczniejsze wprowadzenie antybiotyków i w ten sposób zabicie tych bakterii. komórki łatwiej. Zdaliśmy sobie jednak sprawę, że może to nie być proste, ponieważ bakterie stosują skuteczne strategie, aby powstrzymać antybiotyki przed dostępem”.
Aby tego dokonać, naukowcy następnie analizują działanie transportera. Obecna hipoteza głosi, że „wewnątrz komórki śluzy są opróżniane poprzez wiązanie i hydrolizę ATP. Nie wiemy jednak, w jaki sposób otwiera się na zewnątrz, aby wpuścić nowe cząsteczki”.
Transportery dimeryczne składają się z dwóch połówek. Wygląda na to, że wystają na zewnątrz błony komórkowej i możliwe, że otwierają się w jakiś sposób, np. drzwiami, wpuszczając świeży ładunek do komórki. Naukowcy chcieli sprawdzić, czy uda im się to zrobić w jakiś sposób stymulują proces otwierania lub rozluźniania, zwiększając w ten sposób napływ antybiotyków.
Literatura: S. Rempel, C. Gati, M. Nijland, C. Thangaratnarajah, A. Karyolaimos, JW de Gier, A. Guskov i DJ Slotboom: Mykobakteryjne transportery ABC pośredniczą w wychwycie związków hydrofilowych. Natura, 26 marca 2020 r. , http://dx.doi.org/10.1038/s41586-020-2072-8
Tagi: antybiotyki, komórki B, bakterie, komórki, podział komórkowy, błony komórkowe, elektrony, mikroskopia elektronowa, genetyka, laboratorium, lizosomy, błony, metabolizm, mikroskopia, cząsteczki, peptydy, fizjologia, białka, żołądek, komórki T, gruźlica, witamina B12, witamina
Dr Liji Thomas jest położnikiem i ginekologiem. W 2001 roku ukończyła Government Medical College na Uniwersytecie Calicut w Kerali. Przez kilka lat po ukończeniu studiów Liji pracowała jako pełnoetatowy konsultant w dziedzinie położnictwa i ginekologii w prywatnym szpitalu. Konsultowała się z setkami pacjentek borykających się z problemami związanymi z ciążą i niepłodnością oraz nadzorowała ponad 2000 porodów, zawsze starając się o normalny poród, a nie operację.
Thomas, Li Ji. (24 marca 2020 r.). Naukowcy odkryli, że bakterie gruźlicy transportują witaminy do komórek. Wiadomości – medycyna. Źródło: 18 maja 2022 r. z https://www.news-medical.net/news/20200324/Scientists-discover -kanały-bakteryjne-gruźlicy-witaminy-do-komórki.aspx.
Thomas, Li Ji. „Naukowcy odkrywają, że bakterie gruźlicy transportują witaminy do komórek”. Wiadomości – Medycyna. 18 maja 2022 r..
Thomas, Li Ji. „Naukowcy odkrywają, że bakterie gruźlicy transportują witaminy do komórek”. Wiadomości – Medycyna.https://www.news-medical.net/news/20200324/Scientists-discover-tuberculosis-bacterium-channels-vitamins-into -the-cell.aspx. (dostęp: 18 maja 2022 r.).
Thomas, Li Ji.2020. Naukowcy odkryli, że Mycobacterium tuberculosis transportuje witaminy do komórek.News-Medical, obejrzano 18 maja 2022 r., https://www.news-medical.net/news/20200324/Scientists-discover-tuberculosis-bacterium-channels-vitamins-into-the -komórka.aspx.
W tym wywiadzie rozmawiamy z dr Damini Dey z Cedars-Sinai Medical Center na temat ich najnowszych badań nad wykorzystaniem sztucznej inteligencji do przewidywania zawałów serca.
W tym wywiadzie News-Medical rozmawia z dr. Laurencem Orbuchem o braku zrozumienia stojącym za schorzeniami ginekologicznymi, takimi jak endometrioza, oraz o tym, jak to zmienić.
W tym wywiadzie rozmawiamy z dyrektorem medycznym CMR Surgical, Markiem Slackiem, na temat robota chirurgicznego nowej generacji – Versius.
News-Medical.Net świadczy tę usługę informacji medycznej zgodnie z niniejszymi warunkami. Należy pamiętać, że informacje medyczne zawarte na tej stronie mają na celu wspieranie, a nie zastąpienie relacji pacjent-lekarz/lekarz oraz udzielanych przez nich porad medycznych.
Czas publikacji: 18 maja 2022 r
