Морские бактерии проливают свет на борьбу с токсичными металлами

Хотя ионы металлов необходимы для жизни, они также могут генерировать активные формы кислорода (АФК) – высокореактивные молекулы, которые повреждают клетки, когда они пытаются образовать связи с другими молекулами.
У людей активные формы кислорода связаны со старением, а также с такими заболеваниями, как рак.
Чтобы уменьшить токсическое действие железа, семейство белков, называемых ферритинами, детоксифицирует и хранит ионы металлов в своей белковой оболочке в форме футбольного мяча, создавая безопасный, но доступный осадок, который может втягиваться клеткой, когда железа в окружающей среде становится недостаточно.

Работая с исследователями из Университета Эссекса и Института Скриппса в Калифорнии, команда UEA обнаружила, как ферритин в одной конкретной морской бактерии успешно выполняет этот процесс детоксикации.
Как ни странно, бактерия вырабатывает ферритин в ответ на высокий уровень меди, а не железа.

Команда обнаружила, что прямого взаимодействия между ферритином и медью нет, но вместо этого ферритин катализирует новый тип реакции между кислородом и железом.

Это привело к образованию формы ферритина, которая имеет повышенную способность непосредственно детоксифицировать АФК, одновременно выполняя свои функции по хранению железа и детоксикации.
Профессор Ник Ле Брун из Школы химии UEA сказал: «Мы считаем, что железо, участвующее в этом новом пути, было замещено медью из других железосодержащих белков, и бактерия управляет токсичностью вытесненного железа, производя ферритин. Это особенно интересно, потому что ферритин более похож на ферритин у животных, чем у других бактерий."

Этот тип процесса ранее не был замечен учеными и подтверждает, что существует множество различных механизмов ферритина, задействованных в разных организмах.
Д-р Дима Свистуненко из Университета Эссекса сказал: «Химия между железом и O2, которая генерирует вредные АФК, была изучена во многих системах, включая ряд ферритинов из ряда организмов. Но здесь мы увидели совершенно новую реактивность, указывающую на беспрецедентный процесс детоксикации, который включает перенос электронов на большие расстояния через молекулу белка."
Поиск в геномных базах данных, проведенный командой, также показал, что многие другие похожие морские бактерии могут продуцировать аналогичные ферритины в условиях стресса.

Теперь команда планирует расширить свое исследование, чтобы выяснить, насколько широко распространен новый механизм.
«Ни один из ранее изученных ферритинов или ферментов железа в целом не реагирует так, как этот недавно открытый ферритин», – сказал профессор Ле Брун.
«Эта новая химия не только представляет собой прорыв в нашем понимании естественных антиоксидантных процессов, но также открывает новые возможности для будущих биокатализаторов, которые могут, например, найти применение в разработке лекарств."

6 комментариев к “Морские бактерии проливают свет на борьбу с токсичными металлами”

  1. Марсель

    Выискивал конспект в Яндексе, и набрел на сию вэб-страницу. Чуть-чуть данных по моей проблеме доклада накопил. Хотелось бы поболее, да и на том благодарствую!

  2. Дьявол возьми! По закону! Вы самочки дали ответ. Схватываю в цитаник! Идея жизнедеятельности и всё прочее. Жребий брошен. Без шуточек.

Оставьте комментарий