Vi använder cookies för att förbättra din upplevelse. Genom att fortsätta att surfa på den här sidan godkänner du vår användning av cookies. Mer information.
En ny studie publicerad i tidskriften Nature i mars 2020 rapporterar om ett unikt transportprotein som finns i bakterien Mycobacterium tuberculosis. Till skillnad från andra transportörer hjälper detta gigantiska transmembrana vesikelprotein att bära hydrofila molekyler, särskilt vitamin B12 eller kobalamin, över cellmembranen.
Forskningen bygger på att använda kryo-elektronmikroskopi för att få bilder av transportörer. Tuberkulos är en komplett organism eftersom den har alla nödvändiga genetiska maskiner för att producera kobalamin i sina celler. Den måste dock få vitaminer utifrån för framgångsrik celldelning.
För att åstadkomma detta använder den en vitamin B12-transportör, en av en stor familj av ATP-bindande kassetttransportörer (ABC). Dessa proteiner använder den kemiska energin som lagras i ATP-molekyler för att transportera substratmolekyler över cellmembranen. Dessa transportörer är också involverade i transporten av peptider som bleomycin, som hämmar tillväxten av mikroorganismer. Det här är ett märkligt fenomen, säger forskaren Dirk Slotboom, som säger att två mycket olika molekyler sällan bärs av samma transportör.
Detta fick den aktuella studien att undersöka strukturen hos detta unika protein.” ”Det var en lång process, men det slutade med att vi knäckte det med hjälp av kryo-elektronmikroskopi”, sa Slotboom. Resultaten var slående: Proteinet innehöll vad som bara kunde beskrivas som gigantiskt, ett stort hålrum fyllt med vatten som sträckte sig in i cellmembranet. Hela bredden, kapaciteten är 7 700 kubikångström – hela sju kobalaminmolekyler, enligt forskarna .
Själva transportörens jobb verkar enkelt: bara tömma sig själv och lägga allt i vattnet. Därav slussliknelsen.” Du släpper in vattnet och allt i det”, fortsätter Slotboom med att förklara. Det kan vara så det kan transportera vitaminer och antibiotikapeptider samtidigt, även om deras strukturer är väldigt olika.
Icke-selektiva transportmöjligheter har också sina nackdelar, den mest uppenbara är ineffektivitet. Detta är dock inte ett problem i det här fallet, Bacillus behöver bara ta upp ett begränsat antal kobalaminmolekyler för att slutföra sin reproduktionscykel som varar ca. 24 timmar.
Forskarna blev förvånade över skillnaden mellan denna transportör och alla andra kända konventionella transportörer. De kommenterade: "Det förändrar hur vi ser på bakteriefysiologi. Det finns starka indikationer på att andra bakteriearter har liknande system, vilket innebär att de förvärvar molekyler slumpmässigt från miljön."
Å andra sidan är forskare fascinerade av möjligheten att mänskliga celler också kan ha mycket liknande mekanismer för att transportera ämnen som kobalamin. Detta vitamin binder först till en magpeptid som kallas intrinsic factor. Denna peptid kommer från specialiserade parietalceller i magslemhinnan. och tillåter vitamin B12 att bilda ett komplex med det. Komplexet tas sedan upp av epitelceller.
Detta komplex sätter sig så småningom i lysosomer i epitelceller. Lysosomer är "självmordspåsar" fyllda med kraftfulla enzymer. Här bryts den inneboende faktorn ner och B12 frigörs från lysosomen in i cellen. Här är det i slutändan involverat i cellernas metabolism "Jag misstänker starkt att en liknande ospecifik transportör är inblandad," sa Slotboom.
Forskare tror också att de kanske kan stimulera aktiviteten hos kobalamin-bleomycintransportören för att hjälpa till att behandla tuberkulos. De sa: "'Om vi kunde stimulera aktiviteten hos denna transportör skulle det kanske vara möjligt att introducera antibiotika mer effektivt och därmed döda dessa celler lättare. Men vi insåg att detta kanske inte är enkelt, eftersom bakterier använder effektiva strategier för att hålla antibiotikan ute."
För att göra detta analyserar forskarna nu hur transportören fungerar. Den nuvarande hypotesen är att "inuti cellen töms slussarna genom att binda och hydrolysera ATP. Men vi vet inte hur det öppnar sig på utsidan för att släppa in nya molekyler.”
Dimeriska transportörer består av två halvor. Dessa verkar sticka ut på utsidan av cellmembranet och det är möjligt att de öppnas på något sätt, till exempel en dörr, för att släppa in färsk last i cellen. Forskarna ville se om de kunde på något sätt stimulera denna öppnings- eller lossningsprocess och därigenom öka intaget av antibiotika.
Referenser: S. Rempel, C. Gati, M. Nijland, C. Thangaratnarajah, A. Karyolaimos, JW de Gier, A. Guskov och DJ Slotboom: Mykobakteriella ABC-transportörer medierar upptaget av hydrofila föreningar. Natur, 26 mars 2020 , http://dx.doi.org/10.1038/s41586-020-2072-8
Taggar: antibiotika, B-celler, bakterier, celler, celldelning, cellmembran, elektroner, elektronmikroskopi, genetik, laboratorium, lysosomer, membran, metabolism, mikroskopi, molekyler, peptider, fysiologi, proteiner, mage, T-celler, tuberkulos , vitamin B12, vitamin
Dr. Liji Thomas är en obstetriker och gynekolog som tog examen från Government Medical College, Calicut University, Kerala 2001. Liji arbetade som heltidskonsult inom obstetrik och gynekologi på ett privat sjukhus i flera år efter examen. Hon har konsulterat hundratals patienter som står inför graviditetsrelaterade problem och infertilitet och har övervakat över 2 000 förlossningar, alltid strävat efter normal förlossning snarare än operation.
Thomas, Li Ji.(24 mars 2020). Forskare har upptäckt att tuberkulosbakterier transporterar vitaminer in i celler.Nyheter – Medical.Hämtad 18 maj 2022 från https://www.news-medical.net/news/20200324/Scientists-discover -tuberkulos-bakterie-kanaler-vitaminer-in-i-cellen.aspx.
Thomas, Li Ji."Forskare upptäcker att tuberkulosbakterier transporterar vitaminer in i cellerna".Nyheter – Medicinsk.18 maj 2022..
Thomas, Li Ji.”Forskare upptäcker att tuberkulosbakterier transporterar vitaminer in i cellerna”.Nyheter – Medical.https://www.news-medical.net/news/20200324/Scientists-discover-tuberculosis-bacterium-channels-vitamins-into -the-cell.aspx.(Nådd 18 maj 2022).
Thomas, Li Ji.2020. Forskare upptäcker att Mycobacterium tuberculosis transporterar vitaminer in i celler. News-Medical, visade 18 maj 2022, https://www.news-medical.net/news/20200324/Scientists-discover-tuberculosis-bacterium-channels-vitamins-into-the -cell.aspx.
I den här intervjun pratar vi med Dr Damini Dey från Cedars-Sinai Medical Center om deras senaste forskning om att använda AI för att förutsäga hjärtinfarkt.
I den här intervjun pratar News-Medical med Dr Laurence Orbuch om bristen på förståelse bakom gynekologiska tillstånd som endometrios och hur man kan ändra det.
I den här intervjun chattar vi med CMR Surgicals Chief Medical Officer, Mark Slack, om deras nästa generations operationsrobot, Versius.
News-Medical.Net tillhandahåller denna medicinska informationstjänst i enlighet med dessa villkor. Observera att den medicinska informationen på denna webbplats är avsedd att stödja och inte ersätta relationen mellan patient och läkare och de medicinska råd de kan ge.
Posttid: 18 maj 2022
