Skip to main content

Article Category

Wiadomości

Article available in the folowing languages:

Naukowcy odkrywają w jaki sposób białka transportowe pokonują bariery błony komórkowej

Badania sfinansowane w części z funduszy unijnych rzuciły więcej światła na strukturę i funkcjonowanie białek transportowych - katalizatorów, które pomagają substancjom przenikać przez błony komórkowe. Międzynarodowy zespół naukowców wyjaśnił, w jaki sposób białka transportowe...

Badania sfinansowane w części z funduszy unijnych rzuciły więcej światła na strukturę i funkcjonowanie białek transportowych - katalizatorów, które pomagają substancjom przenikać przez błony komórkowe. Międzynarodowy zespół naukowców wyjaśnił, w jaki sposób białka transportowe przenoszą związki chemiczne przez błony komórkowe, a co ważniejsze, w jaki sposób blokują tę drogę przed innymi substancjami. Badania zostały sfinansowane w ramach Szóstego Programu Ramowego (6PR), a ich wyniki opublikowano dnia 16 października w elektronicznym wydaniu czasopisma Science Express. Profesor So Iwata z Imperial College w Londynie, Wielka Brytania, powiedział, że wyniki badań pokazują szczegóły funkcji molekularnej ważnego białka błonowego. "Wiemy, w jaki sposób białko ułatwia przechodzenie hydantoiny przez błonę komórkową, uniemożliwiając jednocześnie przejście tą samą drogą wszystkim innym substancjom" - wyjaśnił. "Wiele białek odpowiedzialnych za transport przez błonę komórkową korzysta prawdopodobnie z tego samego mechanizmu, nawet te w organizmie człowieka [...]. To ważny krok naprzód w zrozumieniu podstawowych procesów zachodzących w komórkach." Profesor Peter Henderson z Uniwersytetu Leeds, współautor badania, wyraził opinię, że ostatnie osiągnięcie "pomoże chemikom i sponsorom z branży opracować i przygotować leki, umożliwiające kierowanie ich działaniem i leczenie pacjentów". "Największy problem stanowi wytworzenie wystarczającej ilości białek w badaniach strukturalnych" - powiedział profesor Henderson. Metody maksymalizowania ekspresji białek transportowych w bakteriach i oczyszczanie ich - jak wyjaśnił - są wynikiem współpracy naukowców. "To pomoże białkom zachować biologiczną aktywność" - powiedział. "Możemy wówczas trzymać je w pogotowiu i dostarczać ekspertom w dziedzinie techniki zwanej krystalografią rentgenowską, która wymaga bardzo silnych promieni rentgenowskich" - dodał. Tego typu promieniowanie dostępne jest w Europejskim Ośrodku Synchrotronu Atomowego (ESRF) w Grenoble, we Francji oraz w krajowym ośrodku synchrotronu Diamond Light Source w Oxfordshire, w Wielkiej Brytanii. Naukowcy z Wydziału Nauk Przyrodniczych Imperial College w Londynie zaobserwowali jak białko transportowe Microbacterium hydantoin permease (Mhp1) przenosi molekuły hydantoiny przez błonę komórkową, nieprzepuszczalną dla innych molekuł - jak donosi raport. Mhp1 znajduje się w oleistym otoczeniu błony komórkowej bakterii, a w wyniku udanego przeniknięcia Mhp1 molekuły zamieniają się w użyteczne aminokwasy - czytamy w raporcie. Z uwagi na fakt, że aminokwasy są wykorzystywane w produkcji suplementów żywieniowych i napojów, mają one olbrzymie znaczenie dla tego sektora, a także dla przemysłu farmaceutycznego. Naukowcy przeanalizowali strukturę białka Mhp1 przed i po przeniknięciu molekuły hydantoiny. Wykazali, że Mhp1 odsłania swoją zewnętrzną ściankę, zapewniając hydantoinie przejście, którego potrzebuje, aby przeniknąć przez barierę. Ścieżka zamyka się następnie za związaną molekułą uniemożliwiając wejście innym substancjom. Hydantoina przedostaje się do środka komórki po otwarciu ścianki wewnętrznej - informują naukowcy. Raport podkreśla, że transportery błonowe można podzielić na trzy główne grupy: pierwsza grupa składa się z aktywnych transporterów, które wykorzystują do transportu substancji energię pochodzącą ze światła, reakcji utleniania-redukcji lub hydrolizy ATP; druga grupa obejmuje transportery aktywne, które korzystają z wolnej energii przechowywanej w gradiencie jonowym; i trzecia grupa, która przeprowadza wspomaganą dyfuzję bez udziału energii. Naukowcy rozpoczęli badanie tego białka osiem lat temu we współpracy z japońskim przedsiębiorstwem Ajinomoto Inc. Dr Shinichi Suzuki jako pierwszy odkrył funkcję białka Mhp1 na Uniwersytecie Leeds, a jego odkrycie zostało opatentowane w Japonii i USA. Badania sfinansowało w części Europejskie Konsorcjum Białek Błonowych (E-MeP), platforma badawcza, która zajmuje się opracowywaniem i wdrażaniem nowych technologii przyczyniających się do lepszego poznania chorób ludzkich powiązanych z białkami błonowymi.