UCLA biochemici en collega's hebben een belangrijke vraag over de structuur van microcompartments - de mysterieuze moleculaire machines die lijken te zijn aanwezig in een breed scala van pathogenen en andere bacteriën beantwoordt.
Vorming van een shell rond de enzymen ingekapseld binnen in de 22 Feb. nummer van het tijdschrift Science, de biochemici verslag hoe de microcompartment structuur in drie dimensies, wordt gesloten.
Als wetenschappers kunnen voorkomen of verstoren van de vorming van deze microcompartments, ze kon waarschijnlijk maken de bacteriën onschadelijk, aldus onderzoek co-auteur Todd O. Yeates, UCLA professor van chemie en biochemie en een lid van de UCLA–Department van energie Instituut van Genomics en Proteomics. Ze weten nog niet hoe dit te doen, maar het huidige onderzoek kan bieden een kader voor microcompartments targeting.
Yeates en zijn collega's hebben de eiwitten die de kritieke rol spelen in hoe de structuur in de carboxysome plooien, een eiwit shell die is de bekendste en meest bestudeerde microcompartment geïdentificeerd. De shell heeft een structuur, zoals een voetbal of de grote, iconische koepel structuur bij Walt Disney's werelds Epcot Center.
"Een voetbal heeft zeshoeken en 12 vijfhoeken op de hoeken; de vijfhoeken zijn essentieel om te sluiten van de structuur,"zei Yeates, die is ook een lid van de California NanoSystems Institute aan de UCLA en UCLA van moleculaire biologie-instituut. "Het Epcot Center op Walt Disney World heeft Spaceship Earth, een bekende koepel structuur bestaande uit driehoeken die in zeshoeken passen, maar bij nader inzien vindt u 12 locaties waar slechts vijf driehoeken samenkomen; hetzelfde geldt voor de Buckminster Fuller-type koepels in de woestijn en veel virale structuren.
"Dit beginsel een structuur te sluiten door een groot aantal zeshoeken combineren met een klein aantal vijfhoeken maken een stuk van kromming begrepen heeft door architecten, moleculaire biologen studie virussen en voetbal bal fabrikanten."
Dat beginsel ook is begrepen door microcompartments, in welke eiwitten vorm 12 vijfhoeken om te sluiten van de structuur; minder dan 12 zou niet volledig sluiten met het, zei Yeates, die roept de eiwitten "pentameric carboxysome shell eiwitten."
De structuur van de carboxysome toont een herhalend patroon van zes eiwitmolecules nauw samen verpakt. De carboxysome heeft meer dan 3.000 ondereenheden, met zes hoeken en zes hoekpunten in een interne shell, zei Yeates.