Ученые выяснили как бактерия туберкулеза импортирует витамин В12, необходимый ей для размножения

Ученые выяснили как бактерия туберкулеза импортирует витамин В12, необходимый ей для размножения - https://open-dubna.ru/
Фото: open-dubna.ru

Сотрудники лаборатории структурной электронной микроскопии биологических систем МФТИ совместно с коллегами из Нидерландов, США и Швеции получили структуру белка, ответственного за импорт витамина B12 в клетку возбудителя туберкулеза человека. Результаты работы опубликованы в журнале Nature.

Витамин В12 (кобаламин) жизненно необходим патогенной бактерии для пролиферации, разрастания путем размножения клеток. Возбудитель туберкулеза человека Mycobacterium tuberculosis в принципе может синтезировать данный витамин, однако это процесс очень энергозатратный, поэтому он предпочитает импорт В12 из своего окружения. Существует прямая связь между поглощением витамина клетками бактерии и развитием болезни. Однако в геноме патогена 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 сворачивается в структуру экспортера, а не импортера. Чтобы разрешить данное противоречие, биофизики исследовали структуру белка Rv1819c с помощью метода криоэлектронной микроскопии.

Результаты работы подтвердили, что этот белок действительно 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 с присутствием витамина В12. При экспрессии в них белка Rv1819c из микобактерии туберкулеза клетки были абсолютно жизнеспособными, в то время как в отсутствие Rv1819c рост клеток не наблюдался. Мутация в АТФазном домене подтвердила, что транспорт витамина В12 АТФ-зависим.

Более того, ученые показали, что данный белок также может транспортировать пептид-блеомицин, распространенное лекарство для лечения раковых заболеваний, но не может транспортировать биотин, вероятно, из-за отрицательно заряженных групп на биотине. Это свидетельствует о том, что хотя Rv1819c не очень избирателен, тем не менее он предпочитает полярные и положительно-заряженные субстраты.

После получения структуры белка ученые обнаружили невероятно большую полость в его мембранной части объемом около 7,7 нм3. 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 — места, в которых белок получает энергию из-за расщепления АТФ. Для их открытия требуется расщепить две молекулы.

Автор: Ольга Тарантина

Последние новости Подмосковья по теме:
Ученые выяснили как бактерия туберкулеза импортирует витамин В12, необходимый ей для размножения

Ученые выяснили как бактерия туберкулеза импортирует витамин В12, необходимый ей для размножения - OpenDubna.Ru
Сотрудники лаборатории структурной электронной микроскопии биологических систем МФТИ совместно с коллегами из Нидерландов, США и Швеции получили структуру белка,
04:50 28.03.2020 OpenDubna.Ru - Дубна
Ученые выяснили как бактерия туберкулеза импортирует витамин В12, необходимый ей для размножения Иллюстрация.
14:03 26.03.2020 Долгие Пруды - Долгопрудный
 
По теме
Полицейские УМВД России по Одинцовскому городскому округу провели онлайн-лекцию по профилактике коррупции со студентами 2-го курса юридического факультета колледжа Международного юридического института.

26.05.2020
 
Уточнено расписание экзаменационной кампании ЕГЭ-2020 - Министерство образования Межведомственное заседание по вопросам проведении ЕГЭ и приемной кампании в вузы в 2020 году сформировало новый календарный план проведения экзаменационной кампании в текущем году.

26.05.2020
Учащиеся школы №2 городского округа Серпухов Максим Пашин и Мария Медведева стали стипендиатами IX Международного конкурса научно-исследовательских и творческих работ учащихся «Старт в науке».

26.05.2020
 
Около 900 одиннадцатиклассников окончили школу в Пушкинском округе - Газета Маяк Около 900 одиннадцатиклассников окончили школу в Пушкинском городском округе, 25 мая для них прозвенел последний звонок, говорится в сообщении пресс-службы администрации Пушкинского городского округа.
Газета Маяк
26.05.2020
Никто не пострадал при пожаре в сарае в поселке Лесные Поляны Пушкинского округа - Газета Маяк Никто не пострадал при пожаре в сарае в поселке Лесные Поляны Пушкинского городского округа ночью 26 мая, сообщается на сайте Главного управления МЧС России по Московской области.
Газета Маяк
26.05.2020
ОНД по г.о. Красногорск напоминает: за ложный вызов грозит штраф - Красногорские вести Отдел надзорной деятельности и профилактической работы по городскому округу Красногорск сообщает, что за истекший период с начала 2020 года на территории городского округа Красногорск произошло 164 пожара,
Красногорские вести
25.05.2020
В Дежурную часть УМВД России по г.о. Химки обратился представитель торговой организации округа с заявлением о том, что неизвестные из зала магазина на Ленинградском шоссе похитили дамскую сумку.
26.05.2020 Химские новости
Чайные наборы вручили врачам городского округа - Единая Россия Орехово-Зуево Депутаты партии «Единая Россия» передали чайные набора врачам  По поручению Московского областного регионального отделения Партии Игоря Брынцалова врачам Орехово-Зуевского городского округа,
Единая Россия Орехово-Зуево
26.05.2020
АО «МАКС-М» информирует - Долгие Пруды В текущей неблагоприятной эпидемиологической ситуации, связанной с угрозой распространения заболеваний, вызванных новой коронавирусной инфекцией, в соответствии с постановлением правительства РФ от 03.04.2020г.№432,
Долгие Пруды
25.05.2020
По поручению Московского областного регионального отделения партии «Единая Россия» Игоря Брынцалова борющимся с пандемией коронавируса врачам Орехово-Зуевского городского округа,
26.05.2020 Орехово-Зуевская правда
Сотрудники ФБУ «Рослесозащита» приняли участие в акции «Сад Памяти» - Рослесозащита 25 мая 2020 года в деревне Дубосеково Волоколамского района Московской области, где расположен мемориальный комплекс «Героям-панфиловцам», посвящённый легендарному подвигу 28 бойцов Красной Армии,
Рослесозащита
25.05.2020
Фото: Лариса Полосина 25 мая в Ступине в микрорайоне «Дубки» состоялась акция «Поющие дома», организаторами которой выступили солисты концертного отдела «Музыкальная гостиная» Ступинской филармонии Иван Жагренков,
26.05.2020 Ступинская панорама
Предпринимателей Орехово-Зуевского округа поздравляют с профессиональным праздником - Орехово-Зуевская правда Президент ТПП РФ Сергей Катырин и руководитель офиса «Мой бизнес» и Восточной торгово-промышленной палаты Маргарита Смирнова поздравляют бизнесменов Орехово-Зуевского округа с профессиональным праздником Уважаемые коллеги,
Орехово-Зуевская правда
26.05.2020
Биохимическая установка очистки промышленных выбросов появилась в Подмосковье - Серебряно-Прудский вестник Несмотря на сложную экономическую ситуацию, многие подмосковные предприятия не только наращивают темпы производства, но и создают инфраструктуру для обеспечения максимальной безопасности производственного процесса.
Серебряно-Прудский вестник
26.05.2020
По информации региональных диспетчерских служб лесного хозяйства, за прошедшие сутки 25.05.2020 в России лесопожарные службы и привлеченные лица  ликвидировали  58 лесных пожаров на площади, пройденной огнем, 1 885 га.
26.05.2020 Авиалесоохрана