Все же один шаг в процессе остался тайной, потому что молекулярные структуры включенных белков не были известны.Исследователи Университета Дюка теперь обеспечили первый проблеск крупным планом белка, названного MurJ, который крайне важен для строительства бактериальной клеточной стенки и защиты его от внешнего нападения.
Они издали молекулярную структуру MurJ 26 декабря по своей природе Структурная и Молекулярная биология.Антибиотические исследователи чувствуют насущную необходимость получить более глубокое понимание строительства клеточной стенки, чтобы развивать новые антибиотики перед лицом установки антибактериального сопротивления. В одних только США устойчивая к антибиотикам инфекция под названием MRSA вызывает почти 12 000 смертельных случаев в год.«До сих пор механизмы MurJ были своего рода ‘черным ящиком’ в бактериальном синтезе клеточной стенки из-за технических трудностей, изучающих белок», сказал ведущий автор Сэок-Ён Ли, доктор философии, адъюнкт-профессор биохимии в Медицинской школе Университета Дюка. «Наше исследование могло обеспечить понимание развития антибиотиков широкого спектра действия, потому что почти каждому типу бактерий нужно действие этого белка».
Клеточная стенка бактерии состоит из твердого подобного петле материала, названного peptidoglycan. Молекулы, чтобы сделать peptidoglycan произведены в клетке и затем должны быть транспортированы через клеточную мембрану, чтобы построить внешнюю стену.В 2014 другая группа ученых обнаружила, что MurJ – белок транспортера, расположенный в клеточной мембране, которая ответственна за щелкание этими стенными стандартными блоками через мембрану.
Без MurJ, peptidoglycan предшественники растут в клетке, и бактерия разваливается.Многие группы попытались решить структуру MurJ без успеха, частично потому что мембранные белки общеизвестно трудные работать с.В новом исследовании команда Ли смогла кристаллизовать MurJ и определить его молекулярную структуру к резолюции с 2 ангстремами установленным методом, названным кристаллографией рентгена – которого трудно достигнуть в мембранном белке.Структура, объединенная с последующими экспериментами, в которых ученые видоизменили определенные остатки MurJ, позволила им предлагать модель для того, как это щелкает peptidoglycan предшественниками через мембрану.
После определения первой структуры MurJ команда Ли теперь работает, чтобы захватить MurJ в действии, возможно кристаллизуя белок, в то время как это связано с peptidoglycan предшественником.«Получение структуры MurJ, связанного с ее основанием, будет ключевым. Это действительно поможет нам понять, как этот транспортер работает и как развивать ингибитор, предназначающийся для этого транспортера», сказал Ли.
Группа Ли продолжает структуру и исследования функции других ключевых игроков в бактериальном биосинтезе клеточной стенки также. В прошлом году они издали структуру другого важного фермента, MraY, связанного с антибактериальным muraymycin.
Исследование было поддержано фондами запуска Университета Дюка.