Микробное признание сигнала происходит от существующих стандартных блоков

Азот элемента – обязательный стандартный блок всех биомолекул и поэтому очень важный для всех организмов. Кроме того, некоторые члены микробного сообщества специализировались на использовании различных соединений азота как источник энергии для оптимального роста. Это в особенности имеет место среди анаэробных окислителей аммония: Эти бактерии не требуют кислорода для своего метаболизма, но вместо этого, преобразовывают два важных соединения азота, аммоний и нитрит, в газ азота, который составляет приблизительно 80 процентов атмосферы земли. Посредством этой реакции эти микроорганизмы играют важную роль в детоксификации соединений азота, которые все больше и больше выпускаются в окружающую среду с помощью удобрений.

Андрэйд и ее команда из Факультета Химии и Аптеки во Фрайбургском университете определили необычный белок у таких бактерий: Половина из него напоминает известные транспортные белки для ионов аммония, и другая половина принадлежит группе белков преобразования сигнала. Это привело к подозрению, что два стандартных блока, уже существование в природе, были объединены модульным способом позволить абсолютно новую функциональность: обнаружение аммония от окружающей среды и последующей передачи этой информации к клеточным сигнальным сетям.Исследователи предприняли всестороннюю функциональную и структурную характеристику этого нового белка, который также вовлек рабочие группы из Университетского Медицинского центра Фрайбург; Университет имени святого Радбода в Неймегене, Нидерланды; Российская академия наук; и European Molecular Biology Laboratory (EMBL) в Гамбурге.

В результате оригинальное предположение было подтверждено: На основе очень отборного белка транспортировки аммония эволюция дала начало новому месту признания для ионов, занятие которых приводит к конформационным изменениям, которые переданы модулю преобразования сигнала. Это прямое модульное сцепление предлагает перспективу плавления других единиц трансдукции сигнала к модулю датчика аммония, чтобы спроектировать новые клеточные функциональности.

Сусана Андраде возглавляет молекулярную исследовательскую группу биофизики в Институте Биохимии, Факультет Химии и Аптеки во Фрайбургском университете и является ассоциированным членом Фрайбургской Группы Превосходства BIOSS – Центр Биологических Сигнальных Исследований. Доктор Тобиас Пфлюгер, первый автор на публикации, недавно закончил своего доктора философии в рабочей группе Андрэйда.