Еще шаг к победе над туберкулезом сделали ученые МФТИ

Еще шаг к победе над туберкулезом сделали ученые МФТИ - http://indolgoprud.ru/
Еще шаг к победе над туберкулезом сделали ученые МФТИ - http://indolgoprud.ru/
Фото: indolgoprud.ru
Ученые выяснили как бактерия туберкулеза импортирует витамин В12, необходимый ей для размножения

Иллюстрация. Импорт витамина В12. Дизайнер — Дарья Сокол, пресс-служба МФТИ

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 нм 3 . 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.

Рисунок 1. 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.

В прошлом году благодаря поддержке руководства МФТИ и Программе 5-100 мы открыли лабораторию электронной микроскопии на Физтехе, и нашей задачей является решение вот именно таких, не побоюсь этого слова, глобальных научных проблем », — дополняет Альберт Гуськов , профессор, заведующий лабораторией структурной электронной микроскопии биологических систем МФТИ.

В работе принимали участие ученые из Университета Гронингена (Нидерланды), Национальной ускорительной лаборатории СЛАК, Стэнфордского университета (США), и Университета Стокгольма (Швеция).

Источник: http://indolgoprud.ru/novosti/zdorove/eshche-shag-k-pobede-nad-tuberkulezom-sdelali-uchenye-mfti

Последние новости Подмосковья по теме:
Еще шаг к победе над туберкулезом сделали ученые МФТИ

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
Еще шаг к победе над туберкулезом сделали ученые МФТИ - Долгие Пруды
Ученые выяснили как бактерия туберкулеза импортирует витамин В12, необходимый ей для размножения Иллюстрация.
14:03 26.03.2020 Долгие Пруды - Долгопрудный

Новости соседних регионов по теме

Туберкулезная палочка неожиданно продемонстрировала полезные свойства. Как сообщает ToDay News Ufa, у туберкулезной палочки Коха обнаружилось устройство для транспорта витаминов.
16:13 26.03.2020 Tdnu.Ru - Уфа
 
По теме
 
Сегодня на очередном заседании депутаты городского округа Воскресенск рассмотрели пятнадцать вопросов.

28.05.2020
Эксперт исключил заражение коронавирусом через еду, если ее не трогал инфицированный - Газета Новые Известия Заразиться коронавирусной инфекцией через еду можно только в том случае, если ее до этого уже потрогал инфицированный человек и к тому же прошло не слишком много времени.

28.05.2020
Люди в масках в магазине - Правительство Московской области Источник: © , пресс-служба администрации городского округа Солнечногорск Ряд ограничительных мер в Московской области, которые были введены из-за распространения коронавируса,

28.05.2020
 
Губернатор напомнил жителям об ответственном отношении к здоровью - Правительство Московской области Источник: РИАМО , Пелагия Тихонова Губернатор Московской области Андрей Воробьев напомнил жителям о необходимости носить защитные маски в общественных местах, чтобы избежать заражения коронавирусом.

28.05.2020
 
Маски при выходе из дома надевают 83% россиян - Газета Новые Известия По данным исследования социологов Всероссийского центра изучения общественного мнения (ВЦИОМ), проведенного по заказу министерства здравоохранения,
Газета Новые Известия
28.05.2020
На 27 мая 2020 года в городском округе Серебряные Пруды: в инфекционном отделении проходят лечение восемь пациентов с подтвержденной новой коронавирусной инфекцией;
28.05.2020 Серебряно-Прудский вестник
В Воскресенске построят новый магазин - Vosinfo.Ru За прошедшую неделю в областной Центр содействия строительству поступили на сопровождение три проекта крупного бизнеса и 19 – малого из Богородского городского округа, Воскресенска, Истры, Каширы, Люберец, Мытищ, Наро-Фоминска,
Vosinfo.Ru
28.05.2020
Штормовое предупреждение на территории Щёлкова В связи с выходом южного циклона на территорию Московской области, 29 мая 2020 года с 9 часов до 21 часа ожидаются сильные, местами очень сильные дожди.
28.05.2020 Газета Время
Из сетевого магазина в Восточном микрорайоне Тучкова мужчина тихонько вынес три упаковки кофе и одну бутылку коньяка.
28.05.2020 Красное знамя
Об этом сообщил губернатор Московской области Андрей Воробьев. - Показатели стабилизируются, медленно, но идут вниз, хотя госпитализация по-прежнему есть, и доля их высокая.
28.05.2020 Авиаград Жуковский
Усадьба Гребнево закрыта для свободного посещения. фото - Яндекс Причиной послужили не только эпидемия коронавируса, но и «свинское» поведение гостей.
28.05.2020 Газета Ключ
Юнармейцы из Куровского и Давыдова стали победителями и призерами серии областных конкурсов - Орехово-Зуевская правда Торжественная церемония награждения победителей и призеров серии патриотических конкурсов Московской области, объединивших свыше 4,5 тысячи участников, состоялась 27 мая в формате видеоконференции.
Орехово-Зуевская правда
28.05.2020
27 мая в России отмечают общероссийский праздник «День библиотекаря». Люди, выбравшие эту профессию, становятся единой командой, которая бережно хранит уют и комфорт для своих посетителей.
28.05.2020 Коломенская правда
Своим мнением о предлагаемых поправках и изменениях в ФЗ «О полиции» поделился член Общественного совета при МУ МВД России «Мытищинское» - Касаткин Юрий Валерьевич.
27.05.2020 Долгие Пруды
Источник: Пресс-служба Губернатора Московской области За неделю благодаря сотрудникам Госадмтехнадзор Московской области было устранено 15 нарушений внешнего вида фасадов нежилых зданий и мемориалов,
28.05.2020 Правительство Московской области
Работы ведутся на семи муниципальных и двух региональных дорогах На региональной дороге «Онуфриево — Загорье — Ремяники» идут работы по устройству выравнивающего слоя и покрытия на участке с 0 км по 8,5 км.
28.05.2020 Истринские ВСети