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      研究人員研究了細(xì)菌膜蛋白的運(yùn)輸機(jī)制
      
			
      
				2019-06-18 09:20:18
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			  來(lái)源：
			
      
		
      
				
		
      
			
      一個(gè)國(guó)際研究小組使用人工產(chǎn)生的抗體片段研究了細(xì)菌膜蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制。稱為ABC輸出物的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白存在于例如細(xì)菌的細(xì)胞膜中并且大量存在于癌細(xì)胞中，并且負(fù)責(zé)將小分子運(yùn)輸出細(xì)胞。一些轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可以將抗生素或化學(xué)治療劑從細(xì)胞中泵出，從而使治療無(wú)效。在目前的研究中，研究人員與分離的ABC出口商合作，并展示了底物轉(zhuǎn)運(yùn)如何與蛋白質(zhì)的能量驅(qū)動(dòng)相關(guān)，以及如何通過(guò)抗體片段或突變來(lái)修飾兩者。結(jié)果于2019年5月21日發(fā)表在Nature Communications雜志上。
      

      研究人員研究了細(xì)菌膜蛋白的運(yùn)輸機(jī)制
      

      在這項(xiàng)研究中，來(lái)自Ruhr-UniversitätBochum的Enrica Bordignon教授和LarsSchäfer教授都是卓越集群的成員，他們與蘇黎世大學(xué)的Markus Seeger教授和西安大略大學(xué)的Mikko Karttunen教授合作。
      

      多階段運(yùn)輸過(guò)程
      

      ABC出口商在將分子運(yùn)出細(xì)胞時(shí)消耗能量。他們通過(guò)在膜內(nèi)部分裂能量?jī)?chǔ)存分子ATP來(lái)獲得這一點(diǎn)。從廣義上講，ABC出口商包括三個(gè)方面：電池內(nèi)部的供能電機(jī)，延伸穿過(guò)細(xì)胞膜的連接器，以及膜外側(cè)的門。
      

      對(duì)于運(yùn)輸過(guò)程，ABC出口商在細(xì)胞內(nèi)打開(kāi)，從細(xì)胞質(zhì)中吸收分子，并將其轉(zhuǎn)運(yùn)到膜的另一側(cè)。在那里，外門打開(kāi)，分子被排出 - 但只有當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)運(yùn)動(dòng)分裂ATP內(nèi)部時(shí)。只有在外門再次關(guān)閉后，才能開(kāi)始下一個(gè)運(yùn)輸過(guò)程。
      

      研究人員開(kāi)發(fā)了一種人工抗體片段，也稱為sybody，停留在試管中隔離的ABC輸出器上。利用X射線晶體學(xué)和電子自旋共振，該團(tuán)隊(duì)表明，sybody與開(kāi)放的外門相連。結(jié)果，門不再能夠關(guān)閉，因此不能啟動(dòng)新的運(yùn)輸過(guò)程。因此，電機(jī)內(nèi)部保持關(guān)閉狀態(tài);沒(méi)有更多的ATP分裂。電機(jī)關(guān)閉
      

      該小組在沒(méi)有sybody的情況下在進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)中證實(shí)了結(jié)果。在這些中，它們使用基因突變特異性地取代了蛋白質(zhì)的某些氨基酸;這也阻止了外門關(guān)閉機(jī)制和ATP分裂。
      

      我們的分析表明，打開(kāi)和關(guān)閉外門的機(jī)制在結(jié)構(gòu)上與內(nèi)部能源供應(yīng)商ATP的分裂有關(guān)。“
      

      Enrica Bordignon，Ruhr-UniversitätBochum
      

      “我們的研究結(jié)果是基礎(chǔ)研究，”位于Bocum的EPR光譜研究小組負(fù)責(zé)人表示。“我們希望利用這些信息開(kāi)辟抗擊抗藥性的新方法。”
      
			

			
        
      
			
      
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