Адъюнкт-профессор Никос Хацакис в центре нанонауки и отделе Копенгагенского университета Химии вместе с Адъюнкт-профессором Ларсом Джеукеном из Лидсского университета Великобритания издал статью «Single Enzyme Experiments Reveal a Long-Lifetime Proton Leak State in a Heme-Copper Oxidase» в периодическом Журнале американского Химического Общества (JACS).Бактерии качают протоны в и из их камер, чтобы поддержать точно настроенную неустойчивость между значением pH от и до.
Эта неустойчивость или градиент, является источником энергии в производстве микробом ATP, во многом как различие в гидравлическом давлении источник энергии для гидроэлектрического генератора. ATP, в свою очередь, полномочия большинство биологических процессов у бактерий, таким образом, способность управлять неустойчивостью pH могла быть сильным способом искалечить микробы.После тщательных исследований команда обнаружила то, что могло бы быть способом управлять произведенным балансом pH посредством управления протонными насосами. Они нашли, что, когда бактерии становятся опасно кислыми внутри, протонные насосы могут протечь.
Другими словами, это протекает, когда неустойчивость между от и до становится слишком большой, говорит Никос Хацакис.«Я верю просачивающимся действиям механизма как предохранительному клапану у бактерий. Если мы можем проектировать препарат, который предназначается для такого предохранительного клапана в протонных насосах, это был бы очень сильный антибиотик действительно, таким образом, состояние утечки – серьезная слабость: Ахиллесова пята, даже если у микробов нет пяток», улыбается Никос Хацакис.
Сам протонный насос – фермент только 5 миллимикронов через. Это сидит на поверхности или мембране, бактерий. Получение, чтобы измерить его утечку не было никаким легким вопросом. Чтобы видеть его, команда «хирургическим путем» удалила насос из бактериальной мембраны и поместила его в понижение микроскопа, но взгляд был недостаточно, объясняет Зуне Йоргенсен, который выполнил большинство исследований, сделанных в Дании.
«Мы хотели быть в состоянии управлять насосом: включать и выключать его. Чтобы сделать это, мы построили миниатюрный электрод.
Мы покрыли понижение микроскопа 30 миллимикронами золота. Это достаточно тонко, чтобы пережить, но электрически проводящий, таким образом, это позволило нам включать и выключать насос с электрическим током», говорит Сьюн.Открытие бактериального предохранительного клапана противоречит классическому биологическому представлению, где ферменты и белки, как предполагается, или активированы или дезактивированы. Найти тот, который бежит, но не работает оптимально, стало чем-то вроде удивления, по данным Hatzakis.
«Этот результат очевидно интересен из-за своего возможного применения в исследовании антибиотиков, но это также отвечает на фундаментальный вопрос о том, как ферменты работают», говорит Хацакис и продолжает:«Расшифровка этого поведения потребовала уникальной комбинации понимания химии, биологии и нанотехнологий. Никто никогда не смотрел всего на один насос на работе, прежде, но нам удалось посмотреть один или очень немногие за один раз.
И это – довольно прохладные улыбки Никос Хацакис.Как много хороших ответов в науке, этот также поднимает новые вопросы и прокладывает путь к заявлениям, говорит Хацакис, «Можем ли мы проектировать наркотики, которые эксплуатируют слабость бактерий, мог бы очень хорошо быть один из следующих вопросов ответить единственными методами молекулы Копенгагенского университета, Отделом Химии, Центром Нанонауки».