Nowe spojrzenie na maszyny molekularne
Badacze z Europejskiego Laboratorium Biologii Molekularnej (EMBL) w Heidelbergu, we współpracy z laboratorium farmaceutycznym Cellzome, ukończyli analizę maszyn molekularnych w komórkach zwykłych drożdży piekarskich (S. cerevisiae). - Jeżeli wyobrazić sobie komórkę jako halę fabryczną, to okaże się, że do tej pory poznaliśmy tylko niektóre komponenty zaledwie drobnej części wszystkich maszyn. W znacznym stopniu ograniczało to naszą wiedzę o działaniu komórki. To badanie natomiast dało nam niemal kompletną listę części wszystkich maszyn, a co więcej pozwoliło zrozumieć, jak są one rozłożone w komórce i jak dzielą między siebie zadania - powiedział Giulio Superti-Furga z Cellzome, który zapoczątkował projekt cztery lata temu. W trakcie badania udało się wydzielić z komórek całe białka w procesie zwanym oczyszczaniem z zastosowaniem powinowactwa kolumnowego ("tandem affinity purification"), który opracowali badacze z EMBL dopiero w 2001 r. Następnie, aby rozwiązać zagadkę białek drożdży, zbadano je z wykorzystaniem spektometrii masowej oraz bioinformatyki. Odkryto 257 nowych maszyn molekularnych, a ponadto uzyskano nowe szczegółowe informacje na temat maszyn już znanych. EMBL otrzymało również nowe oprogramowanie, które pomogło zgłębić strukturę kompleksów białkowych. W przeszłości badanie to było trudne do przeprowadzenia między innymi dlatego, że maszyny molekularne nie są obiektami stabilnymi, lecz stale rozkładają się na części i składają z powrotem w nowych konfiguracjach, w zależności od zadania, które wykonują. - Byłby to koszmar logistyczny, gdyby komórka musiała budować od zera nową maszynę za każdym razem, kiedy ma wykonać jakąś czynność. Odkryliśmy, że jest zupełnie inaczej. Komórki stosują strategię mieszaną, prefabrykując najpierw podstawowe elementy maszyn, a potem syntetyzując dodatkowe, "dopinane" molekuły, które nadają każdej maszynie konkretną funkcję. Strategia ta stanowi oszczędną metodę dywersyfikacji procesów biologicznych oraz ich kontrolowania - wyjaśniła Anne-Claude Gavin, kierownik zespołu EMBL. Maszyny molekularne mogą dostosowywać się do okoliczności, produkując specjalne części do określonych zadań. Największym osiągnięciem badania okazało się odkrycie modularnego układu tych modułów konstrukcyjnych, bowiem tradycyjne techniki nie umożliwiały szczegółowego oglądania molekuł tej wielkości - zbyt małych dla mikroskopów i zbyt dużych dla krystalografii rentgenowskiej.
Kraje
Niemcy