Раскрыт механизм транспортировки молекул из клеток
Международная исследовательская группа изучила механизм транспорта бактериального мембранного белка, используя искусственно полученный фрагмент антитела. Работа проводилась под руководством профессоров Ларса Шафера и Энрика Бординьона. Результаты исследования появились сегодня на сайте Рурского Университета.
Транспортные белки, называемые экспортерами ABC, присутствуют, например, в клеточных мембранах бактерий и в больших количествах в раковых клетках. Они отвечают за транспортировку небольших молекул из клеток. Некоторые из таких транспортеров могут выкачивать из клеток антибиотики или химиотерапевтические агенты, что делает терапию неэффективной. В текущем исследовании ученые разобрались в этом процессе и попытались найти способ решения проблемы для того, чтобы пациенты с онкологией получали больше пользы от достаточно болезненного и выматывающего лечения.
ABC экспортеры потребляют энергию при транспортировке молекул из клеток. Эта энергия вырабатывается в результате расщепления молекулы накопления энергии АТФ на внутренней стороне мембраны. В процессе транспортировки АВС забирает молекулу из цитоплазмы и перемещает ее на другую сторону мембраны, где открываются специальные ворота, через которые молекула покидает клетку. Только после того, как эти ворота снова закрыты, может начаться следующий процесс транспортировки. В текущей работе исследователи разработали фрагмент искусственного антитела, также известный как sybody, который прикрепился к изолированному экспортеру ABC в пробирке. Используя рентгеновскую кристаллографию и электронный спиновый резонанс, команда показала, что sybody связывается с открытыми внешними воротами, из-за чего они больше не могут закрыться, что приводит к прекращению процесса транспортировки и расщепления АТФ.
Группа специалистов подтвердила результаты в дальнейших экспериментах. В них они специфически заменяли определенные аминокислоты белка, используя генетическую мутацию, что также заблокировало механизм закрытия внешних ворот и расщепление АТФ. Таким образом, ученые смогли точно идентифицировать функциональность взаимосвязи АТФ со строением мембраны, что в будущем поможет создать методику, предотвращающую утечку полезных веществ из клеток.
