Eine grundlegende Frage über, wie Zuckergeräte zusammen in lange Kohlenhydratketten aufgereiht werden, hat auch eine viel versprechende Methode festgelegt, neue Medizin gegen Tuberkulose anzuvisieren.
Arbeitend mit Bauteilen der Tuberkulosebakterie, kennzeichneten Forscher von der Universität von Wisconsin-Madison einen ungewöhnlichen Prozess, durch den der Krankheitserreger ein wichtiges strukturelles Kohlenhydrat aufbaut. Zusätzlich zu seinen Auswirkungen für menschliche Gesundheit, bietet die Vorrichtung Einblick in eine weit verbreitete aber kaum erforschte grundlegende biologische Funktion - Steuerung der Länge der Kohlenhydratpolymere an.
„Kohlenhydratpolymere sind die reichlichsten organischen Moleküle auf dem Planeten, und es ist, dass wir nicht wissen, dass mehr über diese gemacht werden,“ sagt Laura Kiessling, ein Professor von Chemie und von Biochemie in UW-Madison erstaunlich. „Dort nicht viel bekannt über, wie Länge wird gesteuert in diesen Kohlenhydratpolymeren.“
Kiessling ist älterer Autor, zusammen mit Studenten im Aufbaustudium John Mai und Rebecca Splain und promovierter wissenschaftlicher Mitarbeiter Christine Brotschi, einer neuen Studie, die in der Frühen Onlineausgabe der Verfahren der National Academy Of Sciences Die Woche Vom 22. Juni aussieht.
Die Meisten Kohlenhydrate existieren bis zu Zuckermoleküle, die in lange Ketten verbunden werden, oder Polymere. Die rechte Zahl des Zuckers in der Kette ist wesentlich, damit sie richtig arbeiten, aber verschiedene Baumuster von Kohlenhydratpolymeren reichen von einigem Dutzend Zucker in einigen bakteriellen Molekülen bis zu zehn Tausenden Zuckerlinks in der Zellulose, ein geläufiges pflanzliches Material.
Trotz seiner Bedeutung ist es nicht klar, wie Kohlenhydratlänge entschlossen ist, sagt Kiessling. Anders Als einige biologische Ketten - wie DNS und Proteine - die weg von einer Schablone aufgebaut werden, die die Länge des Endprodukts führt, Enzyme Kohlenhydrat-synthetisierend arbeiten Sie ohne Schablonen.
„Natur hat die Strategien, zum von Polymeren von verschiedenen Längen zu erzeugen, aber wir wissen sehr wenig über jene Strategien,“ sagt sie. „Wenn Sie etwas zu kurz machen, wird es vermutlich nicht in der Rolle arbeiten, die Sie wünschen, und wenn Sie etwas zu lang machen, sind Sie Abfallenergie, die Sie anderswo verwenden müssen.“
Das Forschungsteam, das auf ein Enzym gerichtet wurde, rief GlfT2, das für das Aufbauen eines kritischen Kohlenhydratbauteils der bakteriellen Zellwand TB verantwortlich ist.
Die Forscher fanden, dass ein kleines fetthaltiges Bauteil am beginnenden Ende an das Enzym bindet und ihm hilft, die Länge des wachsenden Polymers aufzuspüren. Während das Enzym mehr und mehr Zuckergeräte dem anderen Ende hinzufügt, wird die Kette in zunehmendem Maße schwerfällig.
„Wenn die Kette zu lang erhält, erhält sie stark, zu beiden der Enden ein anzuhalten, also die Kette fällt weg“ vom Synthetisierungsenzym, sagt Kiessling und bildet ein beendetes Kohlenhydratpolymer.
Die Forscher glauben, dass die Enzyme, die für verschiedene Baumuster des Gebäudes von Kohlenhydraten verantwortlich sind, ihre Bequemlichkeitsstufe an den verschiedenen Punkten überschreiten und zu Moleküle von verschiedenen vorgeschriebenen Längen führen.