Os pesquisadores examinam o mecanismo de transporte da proteína bacteriana da membrana

Uma equipa de investigação internacional investigou o mecanismo de transporte de uma proteína bacteriana da membrana usando um fragmento artificial produzido do anticorpo. As proteínas de transporte, chamadas exportadores de ABC, estam presente, por exemplo, nas membranas de pilha das bactérias e em grandes quantidades nas células cancerosas e são responsáveis para transportar moléculas pequenas fora das pilhas. Alguns transportadores podem bombear antibióticos ou agentes da quimioterapia fora das pilhas, assim das terapias da rendição ineficazes. No estudo actual, os pesquisadores trabalharam com os exportadores isolados de ABC e mostraram como o transporte da carcaça é relacionado à movimentação da energia da proteína e como ambos podem ser alterados por um fragmento do anticorpo ou por mutações. Os resultados foram publicados nas comunicações da natureza do jornal o 21 de maio de 2019.

Para o estudo, o professor Enrica Bordignon e o professor Lars Schäfer de Ruhr-Universität Bochum, ambos os membros do conjunto de excelência Resolv, cooperado com o professor Markus Seeger da universidade de Zurique e o professor Mikko Karttunen da universidade de Ontário ocidental.

Processo de transporte de vários estágios

Os exportadores de ABC consomem a energia ao transportar moléculas fora das pilhas. Obtêm este da rachadura do ATP da molécula do armazenamento de energia no interior da membrana. Em geral, o exportador de ABC é compreendido de três áreas: o motor defornecimento dentro da pilha, de um conector que estenda através da membrana de pilha, e de uma porta na parte externa da membrana.

Para o processo de transporte, o exportador de ABC abre dentro da pilha, recolhe uma molécula do citoplasma, e transporta-a ao outro lado da membrana. Lá, a porta exterior abre e a molécula está excretada - mas somente se o motor da proteína racha o ATP para dentro. Somente uma vez que a porta exterior é fechado outra vez pode o processo de transporte seguinte começar.

Motor desligado

Os pesquisadores desenvolveram um fragmento artificial do anticorpo, igualmente conhecido como um sybody, que entrasse no exportador isolado de ABC no tubo de ensaio. Usando o cristalografia do raio X e a ressonância de rotação de elétron, a equipe mostrou que os ligamentos sybody à porta exterior aberta. Em conseqüência disto, a porta podia já não fechar-se e assim nenhum processo de transporte novo poderia ser iniciado. Conseqüentemente, o interior do motor permaneceu desligado; não mais ATP era rachado.

O grupo confirmou os resultados em umas experiências mais adicionais sem o sybody. Nestes, substituíram especificamente determinados ácidos aminados da proteína usando a mutação genética; isto igualmente obstruiu o mecanismo de fechamento da porta exterior e da rachadura do ATP.

Nossas análises mostraram que o mecanismo para abrir e fechar a porta exterior está relacionado estrutural à rachadura do ATP do fornecedor da energia no interior.”

Enrica Bordignon, Ruhr-Universität Bochum

“Nossos resultados são pesquisa fundamental,” diz a cabeça do grupo de investigação Bocum-baseado da espectroscopia do EPR. “Nós esperamos usar esta informação para abrir aproximações novas para combater a resistência de droga.”

Source:

Ruhr-Universität Bochum

Referência do jornal:

Cedric, A. e outros (2019) a porta extracelular dá forma ao perfil da energia de um exportador de ABC. Comunicações da natureza. doi.org/10.1038/s41467-019-09892-6.