Показать меню
27 мар 13:58Политика

Стало известно, как возбудитель туберкулеза обеспечивает себя необходимым витамином

Стало известно, как возбудитель туберкулеза обеспечивает себя необходимым витамином

Сотрудники лаборатории структурной электронной микроскопии биологических систем Московского физико-технического института совместно с коллегами из Нидерландов, США и Швеции получили структуру белка, ответственного за импорт витамина B12 в клетку возбудителя туберкулеза. Результаты работы опубликованы в журнале Nature, кратко о них сообщила пресс-служба МФТИ.

Витамин В12 (кобаламин) жизненно необходим бактерии для размножения путем деления. Возбудитель туберкулеза человека Mycobacterium tuberculosis в принципе может самостоятельно синтезировать данный витамин, однако это процесс очень энергозатратный, поэтому он предпочитает получать В12 из внешнего окружения. Существует прямая связь между поглощением витамина клетками бактерии и  развитием болезни. Однако в геноме Mycobacterium tuberculosis не было найдено ни одного известного переносчика В12, но были обнаружены гены, кодирующие три кобаламин-зависимых фермента. В качестве кандидата на роль переносчика был предложен белок Rv1819c, однако по анализу аминокислотной последовательности был сделан вывод, что данный белок, скорее всего, имеет структуру, способствующую экспорту, а не импорту B12. Чтобы разрешить данное противоречие, биофизики исследовали структуру белка Rv1819c с помощью метода криоэлектронной микроскопии. В работе принимали участие ученые из Университета Гронингена (Нидерланды), Национальной ускорительной лаборатории СЛАК, Стэнфордского университета (США), и Университета Стокгольма (Швеция).

В результате удалось подтвердить, что этот белок все-таки способен импортировать витамин В12. Ученые использовали в эксперименте специальную линию клеток бактерии Escherichia coli, лишенных каких-либо транспортеров витамина B12. Бактерии находились в питательной среде, где присутствовал этот витамин. При экспрессии в бактериях белка Rv1819c, полученного из микобактерии туберкулеза, их клетки были абсолютно жизнеспособными, в то время как в отсутствие Rv1819c рост клеток не наблюдался.

После получения структуры белка ученые обнаружили невероятно большую полость в его мембранной части объемом около 7,7 нм. В нее может поместиться до 6–7 молекул витамина В12. Внутри полость выстлана отрицательно заряженными и полярными аминокислотами, что делает ее привлекательной для гидрофильных  молекул, которым энергетически выгодно находиться внутри нее. Белок состоит из двух камер, одна из которых имеет больший размер и выступает во внешнюю среду, а вторая — внутрь клетки. Между двумя камерами полость сужается, ее стенки опоясывает петля из 17 аминокислот. Большая полость закрыта от внеклеточной среды крышкой, которая, возможно, самопроизвольно открывается на короткое время для захвата веществ из окружающей клетку среды. Внутриклеточная часть закрыта затвором из двух створок, которые коммуницируют с сайтами связывания АТФ — местами, в которых белок получает энергию из-за расщепления АТФ. Для их открытия требуется расщепить две молекулы.

Схема работы АВС-транспортера

«Наша работа помогает продвинуться в понимании развития туберкулеза, ведь теперь мы знаем, как этот патоген импортирует жизненно необходимый витамин В12. Важным моментом является то, что в нас с вами механизм импорта данного витамина абсолютно другой, следовательно, белок Rv1819c является отличной мишенью для разработки новых противотуберкулезных препаратов. Более того, такая необычная функция импорта для белка, который, по идее, должен быть экспортером, объясняет возможный механизм доставки антибиотиков в клетки патогенов. Те же аминогликозиды (класс антибиотиков) положительно заряжены, соответственно, они не могут просто так пересечь мембрану, окружающую каждую клетку. Раньше мы просто говорили, что эти антибиотики как-то попадали в клетку, теперь же мы можем сказать, что белок Rv1819c и его гомологи вполне могут выполнять такую функцию», — говорит Альберт Гуськов, профессор, заведующий лабораторией структурной электронной микроскопии биологических систем МФТИ.

Автор: По материалам: polit
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Введите два слова, показанных на изображении: *
Лента новостей
Новак раскрыл подробности новой договоренности ОПЕК+ по сокращению добычи23:00«Заговор» против больного Пашиняна: критику Царукяна приравняли к госизмене22:54Российские нефтекомпании поддержали сокращение добычи22:39Египет выдвинул план урегулирования в Ливии: Хафтар опять отступает22:36Российский посол в США уверен в реализации "Северного потока — 2"22:27Собчак поглумилась над памятью «убитого негра» (ВИДЕО)22:18Путин поручил создать национальную генетическую базу данных21:22Напоминает «майдан»: митингующие в США заняли площадь Black Lives Matter21:18Портнов дико «затроллил» американцев21:09Российским властям рассказали об угрозе от толпы безработных фитнес-тренеров20:57Путин: прошедшие месяцы показали жизнеспособность культуры в России20:36Умерла актриса из сериала «Друзья» Мэри Пэт Глисон20:11Сделке быть. ОПЕК продлевает сокращение добычи нефти до конца июля20:00Бабченко признался, что он говно19:54На Европе предложили зарабатывать19:38Путин анонсировал корректировки в нацпроекты, в том числе по культуре19:36Появился проект коммюнике ОПЕК+ о сокращении добычи нефти19:27Власть навязывает Грузии роль «козла отпущения» — Гурам Николаишвили19:18Стало известно о новых условиях сделки по нефти18:42Экс-командующий оценил указ Путина о Северном флоте18:27