นักวิทยาศาสตร์ค้นพบแบคทีเรียวัณโรคนำเข้าวิตามินเข้าสู่เซลล์

เราใช้คุกกี้เพื่อปรับปรุงประสบการณ์ของคุณ การเรียกดูเว็บไซต์นี้ต่อแสดงว่าคุณยอมรับการใช้คุกกี้ของเรา ข้อมูลเพิ่มเติม
การศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature ในเดือนมีนาคม 2020 รายงานเกี่ยวกับโปรตีนขนส่งที่มีลักษณะเฉพาะที่พบในแบคทีเรีย Mycobacterium tuberculosis โปรตีนตุ่มเมมเบรนขนาดยักษ์นี้แตกต่างจากสารขนส่งอื่นๆตรงที่จะช่วยลำเลียงโมเลกุลที่ชอบน้ำ โดยเฉพาะวิตามินบี 12 หรือโคบาลามินผ่านเยื่อหุ้มเซลล์
การวิจัยโดยใช้กล้องจุลทรรศน์ไครโออิเล็กตรอนเพื่อให้ได้ภาพพาหะ วัณโรคเป็นสิ่งมีชีวิตที่สมบูรณ์เนื่องจากมีกลไกทางพันธุกรรมที่จำเป็นทั้งหมดในการผลิตโคบาลามินในเซลล์ของมัน อย่างไรก็ตาม วัณโรคจะต้องได้รับวิตามินจากภายนอกจึงจะแบ่งเซลล์ได้สำเร็จ
เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ บริษัทจึงใช้ตัวขนส่งวิตามินบี 12 ซึ่งเป็นหนึ่งในกลุ่มตัวขนส่ง ATP-binding cassette (ABC) ขนาดใหญ่ โปรตีนเหล่านี้ใช้พลังงานเคมีที่เก็บไว้ในโมเลกุล ATP เพื่อนำโมเลกุลของสารตั้งต้นไปทั่วเยื่อหุ้มเซลล์ ตัวขนส่งเหล่านี้ยังเกี่ยวข้องกับ การลำเลียงเปปไทด์ เช่น บลีมัยซิน ซึ่งยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ นี่เป็นปรากฏการณ์ที่น่าสงสัย นักวิจัย เดิร์ก สล็อตบูม กล่าว ซึ่งกล่าวว่าโมเลกุลที่มีความหลากหลายมาก 2 โมเลกุลมักไม่ค่อยถูกขนส่งด้วยพาหะชนิดเดียวกัน
สิ่งนี้กระตุ้นให้การศึกษาในปัจจุบันตรวจสอบโครงสร้างของโปรตีนที่มีเอกลักษณ์เฉพาะนี้ "มันเป็นกระบวนการที่ยาวนาน แต่สุดท้ายเราก็ทำการแตกมันโดยใช้กล้องจุลทรรศน์ไครโออิเล็กตรอน" Slotboom กล่าว ผลลัพธ์ที่ได้นั้นน่าทึ่ง: โปรตีนบรรจุสิ่งที่สามารถอธิบายได้ว่าเป็นขนาดมหึมา เป็นโพรงขนาดใหญ่ที่เต็มไปด้วยน้ำที่ขยายเข้าไปในเยื่อหุ้มเซลล์ ความกว้างทั้งหมด ความจุอยู่ที่ 7,700 ลูกบาศก์อังสตรอม - มากถึงเจ็ดโมเลกุลโคบาลามิน ตามที่นักวิจัยระบุ .
งานของผู้ขนย้ายนั้นดูเรียบง่าย: แค่เทของออกแล้วเททุกอย่างลงในน้ำ ดังนั้นการเปรียบเทียบประตูน้ำก็คือ “คุณกำลังปล่อยให้น้ำและทุกอย่างในนั้นลงไปในน้ำ” Slotboom อธิบายต่อไป นี่อาจเป็นวิธีที่สามารถขนส่งวิตามินและยาปฏิชีวนะเปปไทด์ไปพร้อมๆ กันได้ แม้ว่าโครงสร้างจะแตกต่างกันมากก็ตาม
ความสามารถในการขนส่งแบบไม่เลือกสรรยังมีข้อเสีย ซึ่งสิ่งที่ชัดเจนที่สุดคือความไร้ประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่ปัญหาในกรณีนี้ บาซิลลัสจำเป็นต้องใช้โมเลกุลโคบาลามินในจำนวนจำกัดเท่านั้นเพื่อทำให้วงจรการสืบพันธุ์สมบูรณ์ซึ่งมีระยะเวลาประมาณ 24 ชั่วโมง.
นักวิจัยรู้สึกประหลาดใจกับความแตกต่างระหว่างอุปกรณ์ขนย้ายนี้กับอุปกรณ์ขนย้ายทั่วไปอื่นๆ พวกเขาให้ความเห็นว่า "มันเปลี่ยนวิธีการมองสรีรวิทยาของแบคทีเรีย มีข้อบ่งชี้ที่ชัดเจนว่าแบคทีเรียสายพันธุ์อื่นมีระบบที่คล้ายกัน ซึ่งหมายความว่าพวกมันได้รับโมเลกุลแบบสุ่มจากสิ่งแวดล้อม”
ในทางกลับกัน นักวิจัยรู้สึกทึ่งกับความเป็นไปได้ที่เซลล์ของมนุษย์อาจมีกลไกที่คล้ายกันมากในการลำเลียงสารต่างๆ เช่น โคบาลามิน วิตามินนี้จะจับกับเปปไทด์ในกระเพาะอาหารก่อนเรียกว่าปัจจัยภายใน เปปไทด์นี้มาจากเซลล์ข้างขม่อมเฉพาะทางในเยื่อบุกระเพาะอาหาร และช่วยให้วิตามินบี 12 ก่อตัวเป็นสารเชิงซ้อนด้วยนั่นเอง สารเชิงซ้อนนั้นจะถูกดูดซึมโดยเซลล์เยื่อบุผิว
สารเชิงซ้อนนี้จะไปเกาะอยู่ในไลโซโซมภายในเซลล์เยื่อบุผิวในที่สุด ไลโซโซมคือ "ถุงฆ่าตัวตาย" ที่เต็มไปด้วยเอนไซม์อันทรงพลัง ปัจจัยภายในจะถูกทำลายลงและวิตามินบี 12 จะถูกปล่อยจากไลโซโซมเข้าสู่เซลล์ ในท้ายที่สุดจะเกี่ยวข้องกับกระบวนการเมแทบอลิซึมของเซลล์ “ฉันสงสัยอย่างยิ่งว่ามีผู้ขนส่งที่ไม่เฉพาะเจาะจงที่คล้ายกันเข้ามาเกี่ยวข้อง” Slotboom กล่าว
นักวิทยาศาสตร์ยังคิดว่าอาจกระตุ้นการทำงานของตัวขนส่งโคบาลามิน-บลีมัยซินเพื่อช่วยรักษาวัณโรคได้ พวกเขากล่าวว่า “ถ้าเราสามารถกระตุ้นการทำงานของตัวขนส่งนี้ได้ ก็อาจเป็นไปได้ที่จะแนะนำยาปฏิชีวนะได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น และด้วยเหตุนี้จึงฆ่าสิ่งเหล่านี้ได้ เซลล์ได้ง่ายขึ้น อย่างไรก็ตาม เราตระหนักดีว่านี่อาจไม่ง่าย เนื่องจากแบคทีเรียใช้กลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพในการป้องกันยาปฏิชีวนะออกไป”
เพื่อทำเช่นนี้ นักวิทยาศาสตร์กำลังวิเคราะห์วิธีการทำงานของตัวขนส่งต่อไป สมมติฐานปัจจุบันคือ "ภายในเซลล์ ประตูระบายน้ำจะถูกทำให้ว่างเปล่าโดยการจับและไฮโดรไลซ์ ATP แต่เราไม่รู้ว่ามันเปิดจากภายนอกเพื่อให้โมเลกุลใหม่เข้ามาได้อย่างไร”
ตัวขนส่งแบบไดเมอริกประกอบด้วยสองซีก สิ่งเหล่านี้ดูเหมือนจะยื่นออกมาด้านนอกของเยื่อหุ้มเซลล์ และเป็นไปได้ว่าพวกมันจะเปิดออกในทางใดทางหนึ่ง เช่น ประตู เพื่อให้สินค้าสดเข้าไปในเซลล์ นักวิทยาศาสตร์ต้องการดูว่าจะทำได้หรือไม่ กระตุ้นกระบวนการเปิดหรือคลายนี้ซึ่งจะช่วยเพิ่มการเข้ามาของยาปฏิชีวนะ
ข้อมูลอ้างอิง: S. Rempel, C. Gati, M. Nijland, C. Thangaratnarajah, A. Karyolaimos, JW de Gier, A. Guskov และ DJ Slotboom: ตัวขนส่ง ABC ของเชื้อมัยโคแบคทีเรียเป็นสื่อกลางในการดูดซึมสารประกอบที่ชอบน้ำ ธรรมชาติ 26 มีนาคม 2020 , http://dx.doi.org/10.1038/s41586-020-2072-8
Tags: ยาปฏิชีวนะ, บีเซลล์, แบคทีเรีย, เซลล์, การแบ่งเซลล์, เยื่อหุ้มเซลล์, อิเล็กตรอน, กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน, พันธุศาสตร์, ห้องปฏิบัติการ, ไลโซโซม, เยื่อหุ้มเซลล์, เมแทบอลิซึม, กล้องจุลทรรศน์, โมเลกุล, เปปไทด์, สรีรวิทยา, โปรตีน, กระเพาะอาหาร, ทีเซลล์, วัณโรค , วิตามิน บี12 วิตามิน
ดร. Liji Thomas เป็นสูตินรีแพทย์และนรีแพทย์ที่สำเร็จการศึกษาจาก Government Medical College, Calicut University, Kerala ในปี 2544 Liji ทำงานเป็นที่ปรึกษาเต็มเวลาในด้านสูติศาสตร์และนรีเวชวิทยาที่โรงพยาบาลเอกชนแห่งหนึ่งเป็นเวลาหลายปีหลังจากสำเร็จการศึกษา เธอได้ให้คำปรึกษาผู้ป่วยหลายร้อยรายที่ประสบปัญหาเกี่ยวกับการตั้งครรภ์และภาวะมีบุตรยาก และดูแลการคลอดบุตรมากกว่า 2,000 ครั้ง โดยมุ่งมั่นในการคลอดบุตรตามปกติมากกว่าการผ่าตัด
Thomas, Li Ji.(24 มีนาคม 2020).นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่าแบคทีเรียวัณโรคขนส่งวิตามินเข้าสู่เซลล์ข่าว – การแพทย์ สืบค้นเมื่อ 18 พฤษภาคม 2022 จาก https://www.news-medical.net/news/20200324/Scientists-discover -วัณโรค-แบคทีเรีย-ช่อง-วิตามิน-เข้า-เซลล์.aspx
โทมัส หลี่จี้”นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่าแบคทีเรียวัณโรคขนส่งวิตามินเข้าสู่เซลล์”.ข่าว – การแพทย์.18 พฤษภาคม 2565..
โทมัส หลี่จี้ “นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่าแบคทีเรียวัณโรคขนส่งวิตามินเข้าสู่เซลล์” ข่าว – การแพทย์https://www.news-medical.net/news/20200324/Scientists-discover-tuberculosis-bacterium-channels-vitamins-into -the-cell.aspx.(เข้าถึงเมื่อ 18 พฤษภาคม 2565).
โธมัส, หลี่จี้.2020. นักวิทยาศาสตร์ค้นพบเชื้อมัยโคแบคทีเรียมวัณโรคขนส่งวิตามินเข้าสู่เซลล์News-Medical ดูวันที่ 18 พฤษภาคม 2022 https://www.news-medical.net/news/20200324/Scientists-discover-tuberculosis-bacterium-channels-vitamins-into-the -เซลล์.aspx
ในการสัมภาษณ์นี้ เราได้พูดคุยกับ Dr. Damini Dey จาก Cedars-Sinai Medical Center เกี่ยวกับงานวิจัยล่าสุดเกี่ยวกับการใช้ AI เพื่อทำนายอาการหัวใจวาย
ในการสัมภาษณ์นี้ News-Medical พูดคุยกับดร. Laurence Orbuch เกี่ยวกับการขาดความเข้าใจเบื้องหลังภาวะทางนรีเวช เช่น ภาวะเยื่อบุโพรงมดลูกเจริญผิดที่ และวิธีเปลี่ยนแปลงสิ่งนั้น
ในการสัมภาษณ์นี้ เราได้พูดคุยกับ Mark Slack หัวหน้าเจ้าหน้าที่การแพทย์ของ CMR Surgical เกี่ยวกับหุ่นยนต์ผ่าตัดรุ่นต่อไปของพวกเขา Versius
News-Medical.Net ให้บริการข้อมูลทางการแพทย์ตามข้อกำหนดและเงื่อนไขเหล่านี้ โปรดทราบว่าข้อมูลทางการแพทย์บนเว็บไซต์นี้มีวัตถุประสงค์เพื่อสนับสนุนและไม่ได้แทนที่ความสัมพันธ์ระหว่างผู้ป่วยกับแพทย์/แพทย์ และคำแนะนำทางการแพทย์ที่พวกเขาอาจมีให้