Ми використовуємо файли cookie, щоб покращити ваш досвід. Продовжуючи перегляд цього сайту, ви погоджуєтеся на використання файлів cookie. Більше інформації.
Нове дослідження, опубліковане в журналі Nature у березні 2020 року, повідомляє про унікальний білок-транспортер, знайдений у бактерії Mycobacterium tuberculosis. На відміну від інших транспортерів, цей гігантський білок трансмембранних везикул допомагає переносити гідрофільні молекули, особливо вітамін B12 або кобаламін, через клітинні мембрани.
Дослідження ґрунтується на використанні кріоелектронної мікроскопії для отримання зображень транспортерів. Туберкульоз є повноцінним організмом, оскільки він має всі необхідні генетичні механізми для виробництва кобаламіну в своїх клітинах. Однак він повинен отримувати вітаміни ззовні для успішного поділу клітин.
Для цього він використовує транспортер вітаміну B12, один із великого сімейства касетних транспортерів, що зв’язують АТФ (ABC). Ці білки використовують хімічну енергію, що зберігається в молекулах АТФ, для перенесення молекул субстрату через клітинні мембрани. Ці транспортери також беруть участь у транспортування пептидів, таких як блеоміцин, які пригнічують ріст мікроорганізмів. Це дивне явище, каже дослідник Дірк Слотбум, який каже, що дві дуже різні молекули рідко переносяться одним транспортером.
Це спонукало нинішнє дослідження вивчити структуру цього унікального білка. «Це був тривалий процес, але в результаті ми зламали його за допомогою кріоелектронної мікроскопії», — сказав Слотбум. Результати були вражаючими: протеїн містив те, що можна було описати лише як гігантську, велику порожнину, заповнену водою, яка поширювалася на клітинну мембрану. Вся ширина, місткість становить 7700 кубічних ангстремів – за словами дослідників, стільки ж, скільки сім молекул кобаламіну. .
Сама робота транспортера здається простою: просто спорожніть себе та помістіть усе у воду. Звідси аналогія зі шлюзом. «Ви впускаєте воду та все, що в ній», — продовжує пояснювати Слотбум. Можливо, таким чином він може транспортувати вітаміни та антибіотичні пептиди одночасно, хоча їх структури дуже різні.
Здатності до невибіркового транспорту також мають свої недоліки, найбільш очевидним з яких є неефективність. Однак у цьому випадку це не проблема, Bacillus потребує лише обмеженої кількості молекул кобаламіну, щоб завершити свій репродуктивний цикл, який триває приблизно 24 години.
Дослідники були здивовані різницею між цим переносником і будь-яким іншим відомим звичайним переносником. Вони прокоментували: «Це змінює наш погляд на фізіологію бактерій. Існують переконливі ознаки того, що інші види бактерій мають подібні системи, тобто вони отримують молекули випадковим чином із середовища».
З іншого боку, дослідники заінтриговані можливістю того, що людські клітини також можуть мати дуже схожі механізми транспортування таких речовин, як кобаламін. Цей вітамін спочатку зв’язується з шлунковим пептидом, який називається внутрішнім фактором. Цей пептид походить із спеціалізованих парієтальних клітин слизової оболонки шлунка. і дозволяє вітаміну B12 утворювати з ним комплекс. Потім цей комплекс поглинається епітеліальними клітинами.
Згодом цей комплекс осідає в лізосомах в епітеліальних клітинах. Лізосоми — це «мішки самогубців», наповнені потужними ферментами. Тут внутрішній фактор розщеплюється, і B12 вивільняється з лізосом у клітину. Тут він остаточно бере участь у метаболізмі клітин «Я сильно підозрюю, що тут задіяний подібний неспецифічний транспортер», — сказав Слотбум.
Вчені також вважають, що їм вдасться стимулювати активність транспортера кобаламін-блеоміцин, щоб допомогти лікувати туберкульоз. Вони сказали: «Якщо ми зможемо стимулювати активність цього транспортера, можна буде вводити антибіотики більш ефективно і, таким чином, знищувати ці клітин легше. Однак ми зрозуміли, що це може бути непросто, оскільки бактерії використовують ефективні стратегії, щоб не допустити проникнення антибіотиків».
Для цього вчені аналізують, як працює транспортер. Поточна гіпотеза полягає в тому, що «всередині клітини шлюзи спустошуються шляхом зв’язування та гідролізу АТФ. Але ми не знаємо, як він відкривається ззовні, пропускаючи нові молекули».
Димерні транспортери складаються з двох половинок. Здається, вони виступають назовні клітинної мембрани, і цілком можливо, що вони відкриваються якимось чином, наприклад дверима, щоб пропустити свіжий вантаж у клітину. Вчені хотіли побачити, чи можуть вони якось стимулюють цей процес відкриття або розпушення, тим самим збільшуючи надходження антибіотиків.
Література: S. Rempel, C. Gati, M. Nijland, C. Thangaratnarajah, A. Karyolaimos, JW de Gier, A. Guskov і DJ Slotboom: Мікобактеріальні транспортери ABC опосередковують поглинання гідрофільних сполук. Nature, 26 березня 2020 р. , http://dx.doi.org/10.1038/s41586-020-2072-8
Теги: антибіотики, В-клітини, бактерії, клітини, поділ клітин, клітинні мембрани, електрони, електронна мікроскопія, генетика, лабораторія, лізосоми, мембрани, метаболізм, мікроскопія, молекули, пептиди, фізіологія, білки, шлунок, Т-клітини, туберкульоз , вітамін В12, вітамін
Доктор Ліджі Томас — акушер-гінеколог, яка закінчила Державний медичний коледж університету Калікут, штат Керала в 2001 році. Ліджі працювала штатним консультантом з акушерства та гінекології в приватній лікарні протягом кількох років після закінчення навчання. Вона проконсультувала сотні пацієнтів із проблемами, пов’язаними з вагітністю та безпліддям, і спостерігала за понад 2000 пологами, завжди прагнучи до нормальних пологів, а не до операції.
Томас, Лі Джи. (24 березня 2020 р.). Вчені виявили, що бактерії туберкульозу транспортують вітаміни в клітини. Новини – Медицина. Отримано 18 травня 2022 р. із https://www.news-medical.net/news/20200324/Scientists-discover -tuberculosis-bacterium-channels-vitamins-into-the-cell.aspx.
Томас, Лі Джі. «Вчені виявили, що бактерії туберкульозу транспортують вітаміни в клітини». Новини – Медицина. 18 травня 2022 р..
Thomas, Li Ji. «Вчені виявили, що туберкульозні бактерії транспортують вітаміни в клітини». Новини – Медицина. -the-cell.aspx.(Перевірено 18 травня 2022 р.).
Томас, Лі Цзі. 2020. Вчені виявили, що Mycobacterium tuberculosis транспортує вітаміни в клітини.News-Medical, переглянуто 18 травня 2022 р., https://www.news-medical.net/news/20200324/Scientists-discover-tuberculosis-bacterium-channels-vitamins-into-the -cell.aspx.
У цьому інтерв’ю ми розмовляємо з доктором Даміні Дей з медичного центру Cedars-Sinai про їхні останні дослідження використання ШІ для прогнозування серцевих нападів.
У цьому інтерв’ю News-Medical розмовляє з доктором Лоуренсом Орбухом про відсутність розуміння гінекологічних захворювань, таких як ендометріоз, і про те, як це змінити.
У цьому інтерв’ю ми розмовляємо з головним медичним директором CMR Surgical Марком Слеком про їх хірургічного робота наступного покоління Versius.
News-Medical.Net надає цю медичну інформаційну послугу відповідно до цих умов. Зверніть увагу, що медична інформація на цьому веб-сайті призначена для підтримки, а не заміни стосунків між пацієнтом і лікарем і медичних порад, які вони можуть надавати.
Час публікації: 18 травня 2022 р
