Los científicos revelan la foto detallada de las granadas bacterianas del microcompartment

Por primera vez, los científicos han visualizado los detalles finos de las granadas bacterianas del microcompartment - los nanoreactors submicroscópicos de los organismos, que se comprenden totalmente de la proteína.

Los resultados, llevados por la universidad de estado de Michigan y el Ministerio de los E.E.U.U. de laboratorio nacional de Lorenzo Berkeley de la Energía, se ofrecen en la aplicación actual la ciencia. Muestran cómo los principios arquitectónicos de microcompartments bacterianos, o BMCs, se aplican “a las bacterias buenas” y “malas” que utilizan estos nanoreactors para ofrecer la energía para las infecciones. Las conclusión abren la puerta en determinar objetivos vulnerables para combate bacterias patógenas así como en las nuevas clases del bioengineer de nanoreactors del proyectista en bacterias beneficiosas para aumentar su funcionamiento.

“Hemos producido una foto detallada - en la resolución del atómico-nivel - de la membrana de organelos bacterianos,” dijo a Cheryl Kerfeld, el profesor distinguido Hannah de la bioingeniería estructural en el autor del laboratorio y del co-guía de investigación de la instalación de MSU-DOE. “Viendo la granada bacteriana intacta del organelo, ahora entendemos cómo los bloques huecos básicos se ponen juntos para construir la membrana del organelo.”

En células humanas y animales, lípido-se basan los organelos. En cambio, este BMCs se compone de centenares de copias de varios tipos de proteínas - hexamers, pentámeros y trímeros.

“Qué permite cosas a través de una membrana son los poros,” dijo Markus Sutter, el socio de investigación de MSU, el científico del afiliado del laboratorio de Berkeley y al autor mayores del co-guía. “Para las membranas lípido-basadas, hay las proteínas de la membrana que consiguen las moléculas a través. Para BMCs, la granada se hace ya de proteínas, así que las proteínas de la granada de BMCs no sólo tienen un papel estructural, ellas son también responsables de transferencia selectiva del substrato a través de la membrana de la proteína.”

El aspecto de la estructura es evocador de los buckyballs, una clase de las moléculas que se asemejan a las cúpulas geodésicas de Buckminster Fuller, cuyo descubrimiento ganó un Premio Nobel En química.

“Nuestros resultados ofrecen la base estructural a los experimentos del diseño para explicar cómo las moléculas cruzan la granada del organelo, cómo las enzimas específicas se apuntan ante el interior y cómo las granadas uno mismo-montan,” dijeron a Kerfeld, que es también un afiliado del laboratorio nacional de Lorenzo Berkeley. “Este trabajo también ofrece el asiento para el revelado de la terapéutica para romper al montaje y la función del BMCs encontró en patógeno o aumenta los que desempeñan un papel en la fijación del CO2.”

Las estructuras son comparativamente grandes - 6,5 megadaltons y pueden contener aproximadamente 300 proteínas clasificadas medias. En comparación, un megadalton es comparable a la masa de 1 millón de átomos de hidrógeno. La visión de las estructuras requirió paciencia en el engatusamiento del BMCs para formar los cristales y una gran cantidad de potencia de cómputo debido al número de átomos implicados.

A la imagen el BMCs, las personas de Kerfeld utilizó la fuente de luz avanzada potente del laboratorio de Berkeley y el laboratorio nacional del acelerador de SLAC, que utiliza radiografías para visualizar cristalizó las proteínas.

Tardó a personas cerca de dos años finalmente para ver esta estructura, y había retos en cada paso de la manera porque la granada es tan grande e inusual. La estructura descrita es probable convertirse en el modelo del libro de texto de la membrana de organelos bacterianos primitivos, Kerfeld dijo.

“Puedo recordar la primera vez que vi las imágenes de los organelos animales de la célula, tomadas con un microscopio electrónico, cuando tomaba biología del estudiante de primer año en universidad; ver ésos me inspiró y ayudó a forma mi trayectoria profesional,” ella dijo. “Recordaba ese entusiasmo cuando hice uno de la primera gente para ver esta estructura.”