Мы используем файлы cookie, чтобы улучшить ваш опыт. Продолжая просматривать этот сайт, вы соглашаетесь с использованием файлов cookie. Дополнительная информация.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature в марте 2020 года, сообщается об уникальном белке-транспортере, обнаруженном в бактерии Mycobacterium Tuberculosis. В отличие от других транспортеров, этот гигантский трансмембранный везикулезный белок помогает переносить гидрофильные молекулы, особенно витамин B12 или кобаламин, через клеточные мембраны.
Исследование основано на использовании криоэлектронной микроскопии для получения изображений переносчиков. Туберкулез — это целостный организм, поскольку он обладает всем необходимым генетическим механизмом для производства кобаламина в своих клетках. Однако для успешного клеточного деления он должен получать витамины извне.
Для этого он использует транспортер витамина B12, один из большого семейства транспортеров АТФ-связывающей кассеты (ABC). Эти белки используют химическую энергию, запасенную в молекулах АТФ, для переноса молекул субстрата через клеточные мембраны. Эти транспортеры также участвуют в транспорт пептидов, таких как блеомицин, которые подавляют рост микроорганизмов. Это любопытное явление, говорит исследователь Дирк Слотбум, который говорит, что две очень разные молекулы редко передаются одним и тем же транспортером.
Это побудило нынешнее исследование изучить структуру этого уникального белка. «Это был долгий процесс, но в итоге мы расшифровали его с помощью криоэлектронной микроскопии», — сказал Слотбум. Результаты были поразительными: белок содержал то, что можно было назвать гигантским: большую полость, заполненную водой, которая простиралась до клеточной мембраны. Полная ширина и емкость составляют 7700 кубических ангстрем – целых семь молекул кобаламина, по словам исследователей. .
Сама работа транспортера кажется простой: просто опустошить себя и положить все в воду. Отсюда и аналогия со шлюзом. «Вы впускаете воду и все, что в ней», - продолжает объяснять Слотбум. Возможно, именно так он может одновременно транспортировать витамины и пептиды-антибиотики, хотя их структуры очень разные.
Возможности неселективного транспорта также имеют свои недостатки, наиболее очевидным из которых является неэффективность. Однако в данном случае это не проблема: бацилле достаточно поглотить лишь ограниченное количество молекул кобаламина, чтобы завершить свой репродуктивный цикл, который длится около 24 часа.
Исследователи были удивлены разницей между этим транспортером и любым другим известным обычным транспортером. Они прокомментировали: «Это меняет наш взгляд на физиологию бактерий. Есть убедительные признаки того, что другие виды бактерий имеют схожие системы, а это означает, что они случайным образом приобретают молекулы из окружающей среды».
С другой стороны, исследователи заинтригованы возможностью того, что человеческие клетки также могут иметь очень похожие механизмы транспортировки таких веществ, как кобаламин. Этот витамин сначала связывается с желудочным пептидом, называемым внутренним фактором. Этот пептид происходит из специализированных париетальных клеток слизистой оболочки желудка. и позволяет витамину B12 образовывать с ним комплекс. Затем комплекс поглощается эпителиальными клетками.
Этот комплекс в конечном итоге оседает в лизосомах внутри эпителиальных клеток. Лизосомы представляют собой «мешки самоубийц», наполненные мощными ферментами. Здесь внутренний фактор расщепляется, и B12 высвобождается из лизосомы в клетку. Здесь он в конечном итоге участвует в метаболизме клеток. «Я сильно подозреваю, что здесь задействован аналогичный неспецифический транспортер», — сказал Слотбум.
Ученые также полагают, что они смогут стимулировать активность переносчика кобаламина-блеомицина для лечения туберкулеза. клетки легче. Однако мы поняли, что это может быть непросто, поскольку бактерии используют эффективные стратегии, чтобы не допустить воздействия антибиотиков».
Для этого ученые затем анализируют, как работает транспортер. Текущая гипотеза заключается в том, что «внутри клетки шлюзы опорожняются путем связывания и гидролиза АТФ. Но мы не знаем, как он открывается снаружи, пропуская новые молекулы».
Димерные транспортеры состоят из двух половин. Кажется, что они выступают за пределы клеточной мембраны, и возможно, что они каким-то образом открываются, например, через дверь, чтобы впустить в клетку свежий груз. Ученые хотели посмотреть, смогут ли они это сделать. каким-то образом стимулировать этот процесс открытия или ослабления, тем самым увеличивая поступление антибиотиков.
Ссылки: С. Ремпель, К. Гати, М. Найланд, К. Тангаратнараджа, А. Кариолаимос, Дж. В. де Жир, А. Гуськов и Д. Д. Слотбум: Микобактериальные переносчики ABC опосредуют поглощение гидрофильных соединений. Природа, 26 марта 2020 г. , http://dx.doi.org/10.1038/s41586-020-2072-8
Тэги: антибиотики, В-клетки, бактерии, клетки, деление клеток, клеточные мембраны, электроны, электронная микроскопия, генетика, лаборатория, лизосомы, мембраны, метаболизм, микроскопия, молекулы, пептиды, физиология, белки, желудок, Т-клетки, туберкулез, витамин В12, витамин
Доктор Лиджи Томас — акушер-гинеколог, окончивший Государственный медицинский колледж Каликутского университета в Керале в 2001 году. После окончания учебы Лиджи в течение нескольких лет работала штатным консультантом по акушерству и гинекологии в частной больнице. Она консультировала сотни пациенток, столкнувшихся с проблемами, связанными с беременностью и бесплодием, и наблюдала за более чем 2000 родами, всегда стремясь к нормальным родам, а не к хирургическому вмешательству.
Томас, Ли Цзи. (24 марта 2020 г.). Ученые обнаружили, что бактерии туберкулеза переносят витамины в клетки. Новости – Медицинские. Получено 18 мая 2022 г. с https://www.news-medical.net/news/20200324/Scientists-discover. -туберкулез-бактериальные каналы-витамины-в-клетку.aspx.
Томас, Ли Цзи. «Ученые обнаружили, что бактерии туберкулеза переносят витамины в клетки». Новости – Медицина. 18 мая 2022 г..
Томас, Ли Цзи. «Ученые обнаружили, что бактерии туберкулеза переносят витамины в клетки». Новости – Медицинские. https://www.news-medical.net/news/20200324/Scientists-discover-tuberculosis-bacterium-channels-vitamins-into -the-cell.aspx.(По состоянию на 18 мая 2022 г.).
Томас, Ли Цзи.2020. Ученые обнаружили, что микобактерия туберкулеза переносит витамины в клетки. News-Medical, просмотрено 18 мая 2022 г., https://www.news-medical.net/news/20200324/Scientists-discover-tuberculosis-bacterium-channels-vitamins-into-the -cell.aspx.
В этом интервью мы поговорим с доктором Дамини Дей из Медицинского центра Сидарс-Синай о последних исследованиях по использованию искусственного интеллекта для прогнозирования сердечных приступов.
В этом интервью News-Medical беседует с доктором Лоуренсом Орбухом о непонимании причин гинекологических заболеваний, таких как эндометриоз, и о том, как это изменить.
В этом интервью мы поговорим с главным медицинским директором CMR Surgical Марком Слэком об их хирургическом роботе следующего поколения Versius.
News-Medical.Net предоставляет эту медицинскую информационную услугу в соответствии с этими положениями и условиями. Обратите внимание, что медицинская информация на этом веб-сайте предназначена для поддержки, а не замены отношений между пациентом и врачом, а также медицинских консультаций, которые они могут предоставить.
Время публикации: 18 мая 2022 г.
