生化学者は、神秘的な細菌のmicrocompartmentsの詳細を明らかに

病原体や他の細菌の多種多様に存在するように見える不思議な分子機械 - UCLAの生化学者らは、microcompartmentsの構造に関する重要な質問に答えている。

サイエンス誌の2月22日号では、microcompartmentの構造は酵素の周りにシェルを形成し、三次元的に閉じてどのように生化学のレポートは、内部に封入した。

科学者はこれらのmicrocompartmentsの形成を防止または混乱させることができれば、彼らはおそらくバクテリアが無害化ができる、研究の共著者トッドOのウォーターフロンは、化学、生化学のUCLAの教授とゲノミクスのエネルギー研究所のUCLA -学科のメンバーとは言ったプロテオミクス。彼らはまだこれを行う方法がわからない、しかし現在の研究は、microcompartmentsをターゲットにするためのフレームワークを提供することがあります。

ウォーターフロンと彼の同僚は、どのようにcarboxysomeの構造の折り畳み、最も有名で最も研究さmicrocompartmentである蛋白質のシェルで重要な役割を果たすタンパク質を同定した。シェルは、サッカーボールやウォルトディズニーワールドのエプコットセンターで大規模な、象徴的なドーム構造のような構造を持っています。

"サッカーボールは六角形とコーナーで12の五角形を持って、五角形の構造を閉じるために不可欠な、"また、UCLAのカリフォルニアナノシステム研究所とUCLAの分子生物学研究所のメンバーであるウォーターフロンは、言った。 "ウォルトディズニーワールドのエプコットセンターは、地球、六角形に収まる三角形で構成されるよく知られているドームの構造宇宙船がありますが、唯一の5つの三角形が集まる場所に近い検査で、12箇所を見つける;同じはバックミンスターフラーの本当です。砂漠や多くのウイルスの構造の型ドーム。

"曲の一部を作成するために五角形の数が少ないと六角形の多数を組み合わせることにより、構造を閉じたのこの原則は、建築家、ウイルスやサッカーボールの製造を研究する分子生物学者によって理解されてきた。"

その原理はまた、タンパク質が構造を閉じるために12の五角形を形成している、microcompartmentsによって理解され、12未満は、それを完全に閉じれない、タンパク質を呼び出すウォーターフロンによると、"五量carboxysomeシェルタンパク質には。"

carboxysomeの構造は密接に一緒にパックされたsixタンパク質分子の繰り返しパターンを示しています。 carboxysomeは6エッジと、単一のシェルの6つの頂点を持つ3,000人以上のサブユニットを有し、ウォーターフロンは言った。

拡張二次元分子シートを形成するために一緒に合うアウターシェルのフォームの六角形を形成し、タンパク質：2005年8月に、ウォーターフロンと同僚は、科学ジャーナルでmicrocompartmentsのアセンブリを支配する基礎原理を報告した。研究者はこれらの六角形によって形成される分子シートがmicrocompartmentと小分子の出入りを許可する小さな穴の外殻を形成するという仮説を立てた。ウォーターフロンと彼の同僚は、今、シェルが三次元的に閉じたりすると回答している。

ウォーターフロンは今医学の重要性である他のmicrocompartmentsを検討している。細菌は、宿主に感染するmicrocompartmentsを生成する、と彼は言った。

"我々は、細菌は、彼らが動作する際の効率を最適化したり、彼らが直面する課題に対処するために進化してきた戦略の種類について学習し、"ウォーターフロンは言った。 "いくつかのケースでは、microcompartmentsは、セルを保護する、保護機能を提供すると考えられている。"

将来的には、ウォーターフロンは、シェルがmicrocompartmentsが形成されている方法とmicrocompartmentsは互いに異なる方法、酵素を囲むようになる方法を学ぶために望んでいる。彼はまた、他の酵素を包むだろう"デザイナーmicrocompartments"を作成することが可能であるかどうかに興味があります。

人間のような複雑な生物の細胞から原核生物として知られているバクテリアのような原始的な生物の細胞を分離するキーの区別は、その複雑な場合、または真核生物、細胞はサブ携帯組織の非常に高いレベルを持っている。

ウォーターフロンの研究は、細菌細胞は、科学者が想像していたよりも複雑であることを示すことによって、真核細胞と原核生物のものの間の区別をあいまい。

microcompartmentsを設計することができれば、バイオテクノロジーのアプリケーションは、潜在的にこの研究から発生することができる、ウォーターフロンは言った。

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