Бактерии используют собственные насосы для сбора магния
Исследователи из Университета Осло (UiO) и Центра молекулярной медицины Норвегии (NCMM) обнаружили, что система транспорта магния у бактерий настолько чувствительна, что может обнаружить щепотку соли магния в плавательном бассейне.
Чувствительная транспортная система
Исследователи из NCMM показали, насколько чувствительна транспортная система бактерий. Ученые манипулировали бактерией E. coli, чтобы она сверхэкспрессировала собственный магниевый насос.
«Мы выделили наноразмерный магниевый насос», — говорит исследователь Йенс Пребен Морт. Насос был изолирован в клеточной мембране бактерии. Это позволило работать с чистым белком без помех со стороны других белков.
С помощью ферментативной кинетики — специального метода анализа химических реакций — исследователи смогли рассчитать чувствительность насоса к магнию.
Обнаружение уникальных строительных блоков
Помимо самого насоса, исследователи также обнаружили уникальные липидные компоненты, которые помогают бактериям в этом процессе. Эти компоненты являются строительными блоками для клеточной мембраны.
Смертельный дефицит для бактерий
Дефицит магния может быть смертельным для бактерий. Это привело к тому, что наши собственные клетки развили механизм удаления магния и других металлов из атакующих нас бактерий.
«Чтобы противостоять этому механизму, бактерии разработали уникальную систему для обнаружения и привлечения магния. Бактерии справляются с этим, даже если количество магния в их среде минимально», — объясняет Морт.
Магний связан с несколькими белками внутри клетки. Он используется многими ферментами, участвующими в расщеплении сахара в энергию (гликолиз). «Магний также стабилизирует генетический материал как у людей, так и у бактерий», — добавляет Морт.
Может способствовать разработке лекарств
«Это открытие поможет нам понять некоторые молекулярные системы, которые работают при идентификации и поглощении магния клетками — не только у бактерий, но и у более сложных организмов», — говорит Морт.
В будущем это может быть использовано для создания лекарств, противодействующих этому процессу и, например, предотвращающих антибиотикорезистентность. Это также поможет понять, как бактерии защищаются от враждебных сред в организме человека, таких как кислая среда желудка или макрофаги.
«Мы предполагаем, что дальнейшие исследования могут быть использованы для разработки биологических сенсоров на магний», — заключает Морт.