Przejdź do głównej treści

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Nawigacja okruszkowa Nawigacja okruszkowa

Nawigacja Nawigacja

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Kolejna tajemnica bakterii rozwikłana

Kolejna tajemnica bakterii rozwikłana

Międzynarodowy zespół naukowców, w skład którego wchodzą także badacze z Uniwersytetu Jagiellońskiego właśnie opublikował przełomowe badania dotyczące kompleksu białkowego RagAB. Umożliwia on transport peptydów do wnętrza komórki bakterii Porphyromonas gingivalis, która jest głównym czynnikiem chorobotwórczym odpowiedzialnym za rozwój paradontozy. Jest to pierwszy do tej pory opisany taki system transportu peptydów u bakterii G-. Odkrycie naukowców może przyczynić się do opracowania leków, zatrzymujących rozwój takich patogenów.

Bakteria Porphyromonas gingivalis jest głównym patogenem odpowiedzialnym za zapoczątkowanie i rozwój paradontozy – jednej z najczęściej występujących chorób zapalnych u ludzi. Co więcej, udowodniono udział tej bakterii w takich chorobach jak: reumatoidalne zapalenie stawów, choroby sercowo-naczyniowe czy choroba Alzheimera. Jako, że P. gingivalis nie może korzystać z cukrów jako źródła pożywienia, żywi się więc białkami gospodarza (np. albuminami z osocza). Są one jednak za duże, by mogły zostać pobrane w całości przez bakterię, dlatego P. gingivalis tnie je na mniejsze kawałki (peptydy) przy pomocy działających jak molekularne nożyczki enzymów zwanych gingipainami. Gingipainy są przyczepione do błony zewnętrznej bakterii, ale mogą być również wydzielone do przestrzeni zewnątrzkomórkowej i dzięki temu działać na większe odległości. Pomimo kluczowej roli peptydów dla przeżycia tej bakterii, to, w jaki sposób dostawały się one przez błonę zewnętrzną do wnętrza komórki wciąż pozostawało tajemnicą.

RagAB? „Udzielono dostępu.”

W pracy zatytułowanej “Structural and functional insights into oligopeptide acquisition by the RagAB transporter from Porphyromonas gingivalis” (Nature Microbiology) badacze (w tym także naukowcy z Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego) zaprezentowali swoje ostatnie odkrycia dotyczące kompleksu białkowego o nazwie RagAB, który umożliwia transport peptydów do wnętrza komórki P. gingivalis. Składa się on z dużego kanału prowadzącego przez błonę zewnętrzną (kolor żółty na grafice poniżej) oraz przykrywki (kolor czerwony), która może otwierać i zamykać dostęp do kanału. Dodatkowym zabezpieczeniem pozwalającym na uniknięcie pobrania niepożądanych substancji jest korek (kolor niebieski), blokujący światło kanału. Gdy do kompleksu zwiąże się peptyd, korek zostaje poluzowany przez białko TonB znajdujące się wewnątrz bakterii, a peptyd może się prześliznąć do środka, służąc jako pożywienie. Gdyby zaś do struktury tej związały się inne cząsteczki (np. cukry, lipidy, antybiotyki itp.), korek pozostałby wówczas na swoim miejscu, tym samym uniemożliwiając pobranie tych cząsteczek.

Peptydy powstające po cięciu białek różnią się między sobą zawartością i kolejnością aminokwasów-cegiełek budujących białka (fioletowe kulki). W swojej pracy badacze opisali również szczegółowo preferencje P. gingivalis pod względem składu aminokwasowego pobieranych peptydów, a także ich długości.

Perspektywy na przyszłość

Kompleks RagAB jest pierwszym dotychczas opisanym systemem transportu peptydów
u bakterii Gram-ujemnych, do których należy P. gingivalis ale również ogromna ilość innych gatunków bakterii, w tym wielu chorobotwórczych. Dzięki szczegółowemu opisowi struktury tego kompleksu możliwe będzie nie tylko lepsze poznanie funkcjonowania bakterii Gram-ujemnych, ale również zaprojektowanie leków, hamujących pobieranie peptydów przez ten kompleks, a przez to zatrzymujących rozwój patogenów.

 

Dr inż. Mariusz Madej
Zakład Mikrobiologii
Wydział Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ

 

Schemat kompleksu białkowego RagAB: żółty - kanał, prowadzący przez błonę zewnętrzną; czerwony - przykrywka zamykająca i otwierająca dostęp do kanału; niebieski - korek zabezpieczający przed pobraniem niepożądanych substancji i blokującu światło kanału; fioletowy - peptydy. Grafika: Mariusz Madej.

 

Polecamy również
Plaga szarańczy w Afryce. Część I - przyczyny
Tydzień mózgu 2020 odwołany
Co słyszą rośliny?
Mózg w słoiku – wywiad z prof. Piotrem Winkielmanem