Los investigadores examinan el mecanismo de transporte de la proteína bacteriana de la membrana

Un equipo de investigación internacional ha investigado el mecanismo de transporte de una proteína bacteriana de la membrana usando un fragmento artificial producido del anticuerpo. Las proteínas de transporte, llamadas los exportadores de ABC, están presentes, por ejemplo, en las membranas celulares de bacterias y en granes cantidades en células cancerosas y son responsables de transportar las pequeñas moléculas de las células. Algunos transportadores pueden bombear los antibióticos o los agentes de la quimioterapia de las células, así de las terapias de la representación ineficaces. En el estudio actual, los investigadores trabajaron con los exportadores aislados de ABC y mostraron cómo el transporte del substrato se relaciona con la impulsión de la energía de la proteína y cómo ambos se pueden modificar por un fragmento del anticuerpo o por mutaciones. Los resultados fueron publicados en las comunicaciones de la naturaleza del gorrón el 21 de mayo de 2019.

Para el estudio, profesor Enrica Bordignon y profesor Lars Schäfer de Ruhr-Universität Bochum, ambas piezas del atado de la excelencia Resolv, cooperado con profesor Markus Seeger de la universidad de Zurich y profesor Mikko Karttunen de la universidad de Ontario occidental.

Proceso de transporte gradual

Los exportadores de ABC consumen energía al transportar las moléculas de las células. Obtienen esto de partir del ATP de la molécula del almacenamiento de energía en el interior de la membrana. Por lo general, el exportador de ABC se comprende de tres áreas: el motor energía-que ofrece dentro de la célula, de un conector que extiende a través de la membrana celular, y de una entrada en el exterior de la membrana.

Para el proceso de transporte, el exportador de ABC se abre dentro de la célula, admite una molécula del citoplasma, y la transporta al otro lado de la membrana. Allí, la entrada exterior se abre y se excreta la molécula - pero solamente si el motor de la proteína parte el ATP dentro. Solamente una vez que la entrada exterior está cerrada otra vez puede el proceso de transporte siguiente comenzar.

Motor apagado

Los investigadores desarrollaron un fragmento artificial del anticuerpo, también conocido como sybody, que atracó en el exportador aislado de ABC en el tubo de ensayo. Usando la cristalografía de la radiografía y la resonancia de barrena de electrón, las personas mostraron que los lazos sybody a la entrada exterior abierta. Como resultado de esto, la entrada podía no más cerrarse y ningún nuevo proceso de transporte podría ser iniciado así. Por lo tanto, el interior del motor seguía apagado; no más de ATP estuvo partido.

El grupo confirmó los resultados en otros experimentos sin el sybody. En éstos, reemplazaron específicamente ciertos aminoácidos de la proteína usando la mutación genética; esto también cegó el mecanismo cerrado de la entrada exterior y de partir del ATP.

Nuestros análisis han mostrado que el mecanismo para abrir y para cerrar la entrada exterior está relacionado estructural con partir del ATP del surtidor de la energía en el interior.”

Enrica Bordignon, Ruhr-Universität Bochum

“Nuestros resultados son investigación fundamental,” dice la culata de cilindro del grupo de investigación Bocum-basado de la espectroscopia del EPR. “Esperamos utilizar esta información para abrir nuevas aproximaciones para combate resistencia a los medicamentos.”

Fuente:

Ruhr-Universität Bochum

Referencia del gorrón:

Cedric, A. y otros (2019) la entrada extracelular da forma el perfil de la energía de un exportador de ABC. Comunicaciones de la naturaleza. doi.org/10.1038/s41467-019-09892-6.