Bactofilin, обнаруженный всего пять лет назад, найден среди прочего у хеликобактер пилори бактерии, который ответственен за большинство язв желудка. Принимая во внимание, что это раньше думалось, что у бактерий нет стабилизирующегося цитоскелета, сегодня мы знаем, что эти микроорганизмы на самом деле полны сложной архитектуры, подобны большему и в эволюционных терминах более современные клетки растений и животных.
Bactofilin дает хеликобактер пилори свою типичную форму, имеющую форму винта, благодаря которой бактерия может скука в защитный слизистый слой внутренней стенки живота. Отдельные bactofilin молекулы полимеризируются спонтанно в интерьере бактерий, чтобы сформировать самое прекрасное из волокон и более высоких структур заказа. Необычный структурный мотив играет роль здесь, как уже обнаружено командой Адама Лэнга в мехе Molekulare Pharmakologie (FMP) Лейбница-Инштитута в исследовательской работе, изданной в начале этого года.
Предложенный сгиб бета спирали прежде никогда не находился в цитоскелете. bactofilin молекулы подобны в форме спиральной лапше с шестью поворотами, и в процессе полимеризации они накапливаются вместе в длинные, чрезвычайно тонкие волокна.Расследование таких белков волокна – проблема для структурных биологов, поскольку они не могут ни быть расторгнуты в жидкости, и при этом они не могут быть кристаллизованы, как необходимо для обычно используемых методов.
Два первых автора статьи, Чаовэй Ши и Паскаль Фрикк, поэтому использовали относительно современный твердотельный NMR, применяя новую форму этой техники, далее развитой в FMP, который позволяет особенно высокое разрешение. NMR – сокращение для «ядерного магнитного резонанса». Это основано на собственности некоторых атомных ядер в сильном внешнем магнитном поле самих, чтобы быть превращенным в маленькие магниты. На основе их характерного резонанса с радиоволнами сложные методы расчета могут использоваться, чтобы определить положение атомов в молекулах.
Специальная вещь о твердотельном NMR состоит в том, что образец вращается очень быстро в магнитном поле, чтобы моделировать движения расторгнутых молекул.Так как точная форма bactofilin стандартных блоков и их химических свойств теперь известна, возможно искать маленькие молекулы, которые вмешиваются в полимеризацию волокон. Таким образом могло бы быть возможно развивать активные вещества, которые могут определенно убить определенные бактерии. bactofilin волокна не только проходят через интерьер Helicobacter – в безопасном Caulobacter crescentus, волокна даже формируют плотно вплетенные циновки.
Эти циновки – фонд для длинного стебля, с которым бактерии могут быть свойственны поверхностям или поднять питательные вещества.«Все процессы в живых организмах в конечном счете стимулируют белки, и мы должны знать их структуры, чтобы понять, как они функционируют», говорит Адам Лэнг.
Биофизик – один из ведущих в мире экспертов в области твердотельного NMR, но в будущем он хочет настойчиво продвинуться с комбинацией различных методов. «Впечатляющие прорывы были также достигнуты в области криоэлектронной микроскопии за последние несколько лет, и мы хотим установить сотрудничество здесь», говорит Лэнг. «Если Вы хотите понять структуры белка во всех их размерах и деталях, эксперты не должны работать самостоятельно в изоляции, а скорее мы должны интегрировать современные сильные методы в совместные проекты».