Учёные выяснили, как бактерии чувствуют солевой стресс

Исследователи из Национального университета Сингапура (NUS) и Университета Иллинойса в Чикаго (UIC) обнаружили, как бактерии реагируют на соли в окружающей среде и как соли могут изменять поведение специализированных белков-сенсоров.

Ключевой механизм

• Микробы используют специализированные белки на своей поверхности, которые меняют форму в ответ на изменение концентрации соли.
• Эти белки работают как молекулярные пружины (похожие на игрушку "slinky"), постоянно переходя из сжатого состояния в растянутое.
• Повышение концентрации соли "демпфирует" (замедляет) это пружинное движение, что активирует белок. Чем менее "пружинистым" он становится, тем выше его активность.

Значение открытия

• Решает проблему, изучаемую в биологии более 30 лет: как микробы определяют уровень солей или сахаров в водной среде.
• Механизм актуален не только для бактерий, но и для клеток всех организмов, которые детектируют изменения солей и сахаров.
• Подчёркивает фундаментальную роль воды в биологии, показывая, как соли и сахара изменяют свойства белков через воздействие на воду.

Методы и дальнейшие планы

Открытие сделано с помощью комбинации методов, включая амидный водород/дейтериевый обмен масс-спектрометрию (HDXMS), молекулярную биологию и биохимию. Результаты опубликованы в EMBO Journal 30 мая 2012 года.

Сейчас команда NUS изучает белок в его естественной мембранной среде, встраивая бактериальный сенсорный белок в искусственную мембрану, чтобы понять её вклад в активность, структуру, стабильность и реакцию на соли.