Открыт обратимый механизм «переключения» для детектирования кислорода
Ученые из Университета Восточной Англии обнаружили, что бактерии, вызывающие заболевания у людей, обладают «обратимым механизмом переключения», позволяющим им адаптироваться к средам без кислорода.
Результаты, опубликованные в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, дают новое представление о том, как бактерии чувствуют и адаптируются к кислородной атмосфере, и раскрывают новый «антиоксидантный» путь восстановления некоторых типов поврежденных белков.
Исследование было сосредоточено на регуляторном белке FNR (fumarate and nitrate reduction), который чувствует присутствие кислорода в окружающей среде и «выключает» или «включает» определенные гены у патогенов, таких как E. coli, в бескислородных условиях, часто встречающихся в кишечном тракте человека.
Кислород детектируется FNR с помощью специального кофактора — железо-серного кластера. При контакте с O2 он преобразуется из одной формы в другую, меньшую, что заставляет белок менять форму («переключаться») и приводит к выключению генов, связанных с ростом в отсутствие кислорода.
Ключевое открытие: исследование показало, что преобразование кластера может идти в обратном направлении, то есть переключатель является обратимым. Это также указывает на новый общий механизм восстановления этого типа белка в случае его повреждения.
Значение: Железо-серные кластеры высокореакционноспособны по отношению к кислороду и другим видам, связанным с окислительным стрессом, который участвует в развитии многих заболеваний и процессе старения. Открытие может иметь значение для разработки новых антибиотиков и изучения белков с железо-серными кластерами, играющих ключевую роль в дыхании, репликации и репарации ДНК.