Una proteína de transporte que utiliza el patógeno humano Mycobacterium tuberculosis para importar vitamina B12 resulta ser muy diferente de otras proteínas de transporte. Contiene una enorme cavidad llena de agua, en la cual las sustancias hidrofílicas son transportadas a través de la membrana celular.El descubrimiento, que cambia nuestra comprensión de la fisiología bacteriana, se realizó mediante imágenes de la proteína de transporte mediante microscopía crioelectrónica. Los resultados se publicaron en la revista Naturaleza el 26 de marzo
La bacteria de la tuberculosis tiene todos los genes necesarios para producir vitamina B12 pero, por alguna razón, aún necesita importar esta vitamina para una división celular exitosa. Para ello, utiliza una proteína de transporte que forma parte de una gran familia de ATPtransportadores de casete de unión ABC. Curiosamente, el transportador de vitamina B12 también está implicado en el transporte de péptidos antimicrobianos como la bleomicina. "Y es muy extraño tener un transportador único para dos tipos muy diferentes de moléculas", dice el profesor deBioquímica Dirk Slotboom.
cavidad
Slotboom y su equipo, junto con su colega Albert Guskov, se propusieron dilucidar la estructura de la proteína del transportador enigmático. "Este fue un proceso largo pero finalmente lo resolvimos con microscopía crioelectrónica", dice Slotboom. Esto se realizóen el Laboratorio Nacional de Aceleradores de SLAC, Menlo Park, California, EE. UU. La estructura reveló una gran sorpresa: una cavidad llena de agua que abarca toda la membrana celular, midiendo un enorme Angstrom cúbico de 7,700.. '
Esta cavidad parece simplemente transportar agua junto con cualquier sustancia que pueda haber en ella. "Podrías compararla con una compuerta", explica Slotboom. "Dejas entrar el agua y todo lo que contiene". Explica por quéel transportador puede manejar péptidos antibióticos y vitamina B12. Dado que no es selectivo, debe ser un sistema de transporte ineficiente. Esto no importa para la absorción de vitamina B12 por Mycobacterium tuberculosis, ya que las células solo necesitan tomar muy pocosde estas moléculas durante su ciclo reproductivo, que dura alrededor de 24 horas.
antibióticos
El sistema de transporte no selectivo es totalmente diferente de los transportadores conocidos. "Como tal, cambia la forma en que vemos la fisiología de las bacterias. Hay fuertes indicios de que otras especies bacterianas tienen un sistema similar, lo que significa que escogenlevanta moléculas aleatorias de su entorno ". También ofrece una perspectiva interesante sobre el tratamiento de la tuberculosis:" Si pudiéramos estimular la actividad de este transportador, podría importar antibióticos de manera más eficiente, haciendo que sea más fácil matar estas células. Sin embargo, nos damos cuenta., que esto puede no ser sencillo, ya que la bacteria utiliza estrategias efectivas para mantener los antibióticos fuera ''.
El siguiente paso es descubrir cómo funciona el transportador. "Esperamos que dentro de la célula, la esclusa se vacíe uniendo e hidrolizando el ATP. Pero no sabemos cómo se abre en el exterior, para permitir la entrada de nuevas moléculas".`` La proteína de transporte es un dímero y las dos mitades parecen sobresalir por fuera, donde de alguna manera pueden abrirse para dejar entrar carga fresca ''. Tal vez podamos encontrar una manera de aflojar esta tapa y dejar que entren más antibióticos ''.
células humanas
También existe una posibilidad clara de que haya un transportador de tipo esclusa similar en las células humanas, dice Slotboom. En nuestros intestinos, la vitamina B12 se une primero a un péptido llamado factor intrínseco y luego es absorbido por las células epiteliales. 'Finalizaarriba en los lisosomas, vesículas llenas de enzimas, donde se degrada el factor intrínseco. Luego, la vitamina B12 se libera del lisosoma a las células. Sospecho firmemente que esto implica un transportador no específico similar ''.
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Materiales proporcionado por Universidad de Groningen . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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