Бактерии в кишечнике расщепляют крахмал: как это работает?

Мягкие продукты, такие как белый хлеб и рис, перевариваются в организме благодаря особым бактериям в кишечнике. Одна из них — Bacteroides thetaiotaomicron (Bt) — расщепляет пищевые углеводы, такие как крахмал, на питательные вещества.

Исследователи из Мичиганского университета изучили этот процесс, что поможет в разработке пробиотиков и более осмысленном назначении антибиотиков.

Ключевая система

На поверхности клетки Bt находится комплекс из пяти белков, метаболизирующих крахмал, — система утилизации крахмала (Sus). Ранее было показано, что один из белков, SusG, подвижен: он перемещается по поверхности клетки, замедляется при контакте с другими белками комплекса и останавливается, связывая крахмал.

Неожиданное открытие

В новом исследовании, опубликованном в Biophysical Journal, учёные обнаружили, что два других поверхностных белка — SusE и SusF — неподвижны, несмотря на то, что они прикреплены к клетке лишь тонкой липидной цепью.

«Мы не решили окончательно, почему эти белки неподвижны, но доказали, что эта неподвижность — ключевая характеристика», — говорит Джули Байтин, соавтор исследования.

По её словам, неподвижность SusE и SusF может быть связана с эффективностью: так им проще сформировать комплекс с подвижным SusG и начать метаболизм крахмала сразу при контакте с ним.

Перспективы

Это открытие приближает науку к созданию более эффективных пробиотиков и целенаправленных антибиотиков. Разработанные для изучения системы Sus инструменты позволят исследовать и другие белковые комплексы в бактериях кишечника.