Za izboljšanje vaše izkušnje uporabljamo piškotke. Z nadaljnjim brskanjem po tej strani se strinjate z našo uporabo piškotkov. Več informacij.
Nova študija, objavljena v reviji Nature marca 2020, poroča o edinstvenem prenašalnem proteinu, ki ga najdemo v bakteriji Mycobacterium tuberculosis. Za razliko od drugih prenašalcev ta ogromen protein transmembranskih veziklov pomaga prenašati hidrofilne molekule, zlasti vitamin B12 ali kobalamin, skozi celične membrane.
Raziskava temelji na uporabi krioelektronske mikroskopije za pridobivanje slik transporterjev. Tuberkuloza je celovit organizem, saj ima vso potrebno genetsko mašinerijo za proizvodnjo kobalamina v svojih celicah. Vendar pa mora za uspešno celično delitev prejemati vitamine od zunaj.
Da bi to dosegel, uporablja transporter vitamina B12, enega iz velike družine kasetnih transporterjev, ki vežejo ATP (ABC). Ti proteini uporabljajo kemično energijo, shranjeno v molekulah ATP, za prenos substratnih molekul preko celičnih membran. Ti transporterji so vključeni tudi v transport peptidov, kot je bleomicin, ki zavirajo rast mikroorganizmov. To je nenavaden pojav, pravi raziskovalec Dirk Slotboom, ki pravi, da dve zelo različni molekuli le redko prenašata isti prenašalec.
To je spodbudilo trenutno študijo, da preuči strukturo tega edinstvenega proteina.« »To je bil dolg proces, vendar smo ga na koncu razbili s krioelektronsko mikroskopijo,« je dejal Slotboom. Rezultati so bili osupljivi: beljakovina je vsebovala nekaj, kar bi lahko opisali le kot velikansko, veliko votlino, napolnjeno z vodo, ki je segala v celično membrano Celotna širina, zmogljivost je 7.700 kubičnih angstromov – po mnenju raziskovalcev kar sedem molekul kobalamina. .
Naloga transporterja se zdi preprosta: samo izprazni se in vse da v vodo. Od tod analogija z zapornico. »Spustiš vodo in vse, kar je v njej,« nadalje razlaga Slotboom. To je morda način, kako lahko hkrati prenaša vitamine in antibiotične peptide, čeprav so njihove strukture zelo različne.
Zmožnosti neselektivnega transporta imajo tudi svoje pomanjkljivosti, med katerimi je najbolj očitna neučinkovitost. Vendar to v tem primeru ni problem, Bacillus mora prevzeti le omejeno število molekul kobalamina, da zaključi svoj reproduktivni cikel, ki traja približno 24 ur.
Raziskovalci so bili presenečeni nad razliko med tem prenašalcem in katerim koli drugim znanim konvencionalnim prenašalcem. Komentirali so: »Spremeni naš pogled na bakterijsko fiziologijo. Obstajajo močni znaki, da imajo druge bakterijske vrste podobne sisteme, kar pomeni, da pridobivajo molekule naključno iz okolja.
Po drugi strani pa raziskovalce zanima možnost, da imajo tudi človeške celice zelo podobne mehanizme za transport snovi, kot je kobalamin. Ta vitamin se najprej veže na želodčni peptid, imenovan intrinzični faktor. Ta peptid prihaja iz specializiranih parietalnih celic v želodčni sluznici. in omogoča vitaminu B12, da z njim tvori kompleks. Kompleks nato prevzamejo epitelne celice.
Ta kompleks se sčasoma naseli v lizosomih znotraj epitelijskih celic. Lizosomi so "samomorilne vrečke", napolnjene z močnimi encimi. Tu se intrinzični faktor razgradi in B12 se sprosti iz lizosoma v celico. Tukaj je končno vključen v presnovo celic "Močno sumim, da je vpleten podoben nespecifični transporter," je dejal Slotboom.
Znanstveniki prav tako menijo, da bi morda lahko spodbudili aktivnost transporterja kobalamin-bleomicin za pomoč pri zdravljenju tuberkuloze. Rekli so: »Če bi lahko spodbudili aktivnost tega prenašalca, bi bilo mogoče učinkoviteje uvesti antibiotike in tako uničiti te celice lažje. Vendar smo ugotovili, da to morda ni preprosto, saj bakterije uporabljajo učinkovite strategije, da antibiotike preprečijo."
Da bi to naredili, znanstveniki nato analizirajo, kako transporter deluje. Trenutna hipoteza je, da se »znotraj celice zapornice izpraznijo z vezavo in hidrolizacijo ATP. Vendar ne vemo, kako se odpre navzven, da spusti nove molekule."
Dimerni transporterji so sestavljeni iz dveh polovic. Zdi se, da ti štrlijo na zunanjo stran celične membrane in je možno, da se na nek način odprejo, na primer z vrati, da omogočijo svež tovor v celico. Znanstveniki so želeli ugotoviti, ali lahko nekako spodbudijo ta proces odpiranja ali rahljanja in s tem povečajo vstop antibiotikov.
Literatura: S. Rempel, C. Gati, M. Nijland, C. Thangaratnarajah, A. Karyolaimos, JW de Gier, A. Guskov in DJ Slotboom: Mycobacterial ABC transporterji posredujejo pri privzemu hidrofilnih spojin. Nature, 26. marec 2020 , http://dx.doi.org/10.1038/s41586-020-2072-8
Oznake: antibiotiki, B celice, bakterije, celice, celična delitev, celične membrane, elektroni, elektronska mikroskopija, genetika, laboratorij, lizosomi, membrane, presnova, mikroskopija, molekule, peptidi, fiziologija, proteini, želodec, T celice, tuberkuloza , vitamin B12, vitamin
Dr. Liji Thomas je porodničarka in ginekologinja, ki je leta 2001 diplomirala na vladni medicinski fakulteti Univerze Calicut v Kerali. Liji je nekaj let po diplomi delala kot redna svetovalka na področju porodništva in ginekologije v zasebni bolnišnici. Svetovala je na stotine pacientk, ki se soočajo z nosečnostnimi težavami in neplodnostjo, in je nadzorovala več kot 2000 porodov, pri čemer si je vedno prizadevala za normalen porod namesto operacije.
Thomas, Li Ji. (24. marec 2020). Znanstveniki so odkrili, da bakterije tuberkuloze prenašajo vitamine v celice. Novice – Medical. Pridobljeno 18. maja 2022 s https://www.news-medical.net/news/20200324/Scientists-discover -tuberculosis-bacterium-channels-vitamins-into-the-cell.aspx.
Thomas, Li Ji. »Znanstveniki odkrivajo, da bakterije tuberkuloze prenašajo vitamine v celice«. Novice – Medical. 18. maj 2022..
Thomas, Li Ji. »Znanstveniki odkrivajo, da bakterije tuberkuloze prenašajo vitamine v celice«. Novice – Medical. -the-cell.aspx. (Dostopano 18. maja 2022).
Thomas, Li Ji.2020. Znanstveniki so odkrili, da Mycobacterium tuberculosis prenaša vitamine v celice. News-Medical, ogled 18. maja 2022, https://www.news-medical.net/news/20200324/Scientists-discover-tuberculosis-bacterium-channels-vitamins-into-the -cell.aspx.
V tem intervjuju se pogovarjamo z dr. Daminijem Deyjem iz medicinskega centra Cedars-Sinai o njihovi najnovejši raziskavi uporabe umetne inteligence za napovedovanje srčnih napadov.
V tem intervjuju se News-Medical pogovarja z dr. Laurenceom Orbuchom o pomanjkanju razumevanja za ginekološkimi stanji, kot je endometrioza, in o tem, kako to spremeniti.
V tem intervjuju klepetamo z glavnim medicinskim direktorjem CMR Surgical, Markom Slackom, o njihovem kirurškem robotu naslednje generacije Versius.
News-Medical.Net zagotavlja to storitev zdravstvenih informacij v skladu s temi določili in pogoji. Upoštevajte, da so zdravstveni podatki na tem spletnem mestu namenjeni podpori in ne nadomestitvi odnosa med bolnikom in zdravnikom ter zdravstvenih nasvetov, ki jih lahko nudijo.
Čas objave: 18. maj 2022
