Podwójne znaczenie wydzielania białka bakteryjnego
Skoordynowane wydzielanie białek przez bakterie składa się z podstawowych procesów biologicznych o ogromnym wpływie na ludzkie zdrowie. Biotechnologowie badają owe systemy w celu zoptymalizowania ich wydajności jako małych "fabryk" produkujących biofarmaceutyki, podczas gdy specjaliści ds. biomedycyny skupiają się na ich roli w patogenności dla człowieka. Generalny szlak wydzielniczy (Sec) odpowiada za wydzielanie i/lub translokację przeważającej większości białek bakteryjnych u większości bakterii. Niedawno odkryto drugi główny system eksportowy zwany szlakiem translokacji typu TAT. System ten znacząco różni się od szlaku Sec pod względem struktury, mechanizmu i specyficzności. Jest to szeroko konserwatywny i podstawowy szlak wydzielania białka bakteryjnego, który jest także zaangażowany w wydzielanie czynników wirulencji przez ludzkie patogeny. Finansowany przez UE projekt TAT Machine powstał, mając na celu przede wszystkim wyjaśnienie zjawiska wydzielania i translokacji zależnego od TAT białka bakteryjnego. Ostatecznym celem było stworzenie platformy biotechnologicznej do produkcji wielu różnych białek o właściwościach terapeutycznych, w oparciu o szlak TAT. Jednym z dodatkowych celów projektu było wyjaśnienie roli Tat w organizmach patogennych i niepatogennych, a jednocześnie zgromadzenie informacji funkcjonalnych i strukturalnych. Informacje te zostaną wykorzystane w przyszłości do projektowania swoistych inhibitorów. Z powodu wyjątkowych właściwości strukturalnych i funkcjonalnych TAT, które występują wyłącznie u bakterii, stanowi on doskonały cel dla leków przeciwbakteryjnych. Bardzo istotną zaletą szlaku Tat w porównaniu do Sec jest to, że potrafi on wydzielać duże multimeryczne kompleksy białkowe w ich rdzennej, funkcjonalnej konformacji. Daje to ogromne korzyści w zakresie biotechnologicznej produkcji białek biofarmaceutycznych. W rezultacie, partnerzy projektu TAT Machine wykorzystali i rozszerzyli możliwości Streptomyces jako zależnego od TAT systemu wydzielania. Wynikiem tych działań było zastosowanie patentu w produkcji białek użytku medycznego przy wykorzystaniu strategii biotechnologicznej zależnej od TAT. Druga z nich jest wciąż w przygotowaniu. Osiągnięcia projektu TAT Machine dały podstawy do kompleksowego wykorzystania szlaku Tat w produkcji białek, jak również jako potencjalnego celu przeciwbakteryjnego.
