צוות מחקר בינלאומי בראשות פרופסור Umeå Magnus Wolf-Watz גילה כיצד אטום המגנזיום מכוון את הכימיה המזרזת את ייצור מולקולת האנרגיה ATP בתא. ATP הוא כוח מניע חיוני בתא. המחקר פורסם בכתב העת התקדמות המדע.
לגילוי שלנו יכולה להיות השפעה רחבה על הבנת מגוון תהליכים ביולוגיים מכיוון שמולקולת ה-ATP מעורבת בכל דבר, החל מעבודת שרירים והובלה פנימה ומחוץ לתאים ועד לזיהומים חיידקיים".
מגנוס וולף-וואץ, פרופסור, המחלקה לכימיה, אוניברסיטת אומאו
כדי שהחיים הביולוגיים יתקיימו בכלל, תאים זקוקים מתמיד לגישה רציפה וגדולה לדלק ולמולקולת האיתות שלהם, ATP. אחת המערכות הביוכימיות שמייצרות ATP היא האנזים החיוני אדנילט קינאז, המזרז את ייצור ה-ATP מאבני הבניין ADP ו-AMP.
האנזים תלוי במתכת מגנזיום כדי להצליח לייצר כמויות גדולות של ATP. כבר ידוע שמגנזיום מזרז את התגובות הכימיות של מולקולת ה-ATP באמצעות השפעות אלקטרוסטטיות, אבל זה לא מספיק כדי שהתגובות הכימיות המערבות ATP יעברו מהר מספיק. מהירות חשובה ביותר.
כעת, צוות מחקר בינלאומי בראשות מגנוס וולף-וואץ מהמחלקה לכימיה באוניברסיטת אומה פיתח שיטה לגלות היבטים לא ידועים עד כה של השפעת המגנזיום על מולקולת ה-ATP.
כדי שהריאקציה הכימית שיוצרת ATP תתרחש, יש למקם את אבני הבניין AMP ו-ADP בגיאומטריה מדויקת זה לזה באתר הפעיל של האנזים אדנילט קינאז. צוות המחקר גילה שהתגובה מתרחשת בצורה מיטבית כאשר אטום המגנזיום הופך לזווית במולקולות כך שהן מגיעות בדיוק לתצורה הנכונה.
"התוצאה מדהימה! היא מראה שהבדלים קטנים מאוד במולקולות יכולים להוליד אפקט קטליטי דרמטי. כעת אנו יודעים בדיוק כיצד מגנזיום מזרז את הכימיה ליצירת מולקולת האנרגיה ATP של התא", אומר מגנוס וולף-וואץ.
ניתן היה לראות את השינויים בזווית באמצעות מבנים קריסטלוגרפיים שיוצרו בניסוי על ידי אליזבת סאואר-אריקסון, פרופסור במחלקה לכימיה באוניברסיטת אומאו.
החוקרים לקחו את זה צעד אחד קדימה. באמצעות כימיה חישובית במעבדה של קוואנגהו נאם באוניברסיטת טקסס בארלינגטון, הם הצליחו להראות שהשינויים בזוויות היו קשורים לשינויים גדולים יותר במבנה האנזים. קשר זה הוא קשר מבוקש בין מבנה האנזימים להשפעתם הקטליטית.
המחקר בוצע בשיתוף פעולה בין אוניברסיטת אומאו ואוניברסיטת טקסס ואוניברסיטת קונסטנץ. באוניברסיטת אומאו נעשה שימוש בתשתית המחקר ל-NMR, שמומנה, בין היתר, על ידי ה-Kempestiftelserna.
