מדענים זיהו סוג חדש של חלבון בחיידקים שיכול לשנות את ההבנה שלנו כיצד אורגניזמים אלה מתקשרים עם סביבותיהם.
מחקר חדש, שפורסם ב תקשורת טבעמתמקד בחלבון שנקרא פופה, שנמצא בטורף החיידק Bdellovibrio bacteriovorusו החלבון יוצר מבנה ייחודי פי חמישה, בניגוד למבנים היחידים או שלושה חלקים הרגילים שנראו בחלבונים דומים.
נתמך על ידי Wellcome Trust, BBSRC, ERC, MRC ו- EPSRC צוות מחקר בינלאומי, בהובלת מדעני אוניברסיטת בירמינגהם, השתמש בטכניקות הדמיה מתקדמות כדי לחשוף כי לפופה יש צורה דמוית קערה שיכולה ללכוד חלקים מהקרום החיידקי בתוכו.
כאשר פופה – חלבון ממברנה חיצונית (OMP) – מוצג לתוכו א. קולי חיידקים, זה גורם נזק לקרומים שלהם. זה מרמז שפופה עשויה למלא תפקיד כיצד Bdellovibrio תוקף וצורך חיידקים אחרים, ואילו יכולתה ללכוד שומנים (שומנים) מרמזת על דרך חדשה שחיידקים עשויים לקיים אינטראקציה עם סביבתם.
ניתוח מבני וחיפושים מונעי AI הראו כי הומולוגים של פופה – שנמצאו על פני מינים חיידקיים מגוונים – יוצרים טטראמרים, משושים ואפילו לא -אנשים, כולם חולקים את תכונות לכידת השומנים. זה מרמז על 'סופרפמילי' נרחב, שלא היה מוכר בעבר של חלבונים.
התגלית שלנו משמעותית מכיוון שהיא מאתגרת את מה שמדענים חשבו שהם יודעים על חלבונים חיידקיים. המבנה והפונקציה הייחודיים של POPA מרמזים כי לחיידקים יש דרכים מורכבות יותר לקיים אינטראקציה עם הסביבות שלהם ממה שהבינו בעבר.
זה יכול לפתוח אפשרויות חדשות להבנת האופן בו חיידקים מתפקדים ואינטראקציה עם הסביבות שלהם – מה שמוביל לדרכים חדשות למקד לחיידקים מזיקים עם השלכות חשובות על הרפואה והביוטכנולוגיה. "
פרופסור אנדרו לוהט, סופר מוביל, אוניברסיטת בירמינגהם
המחקר זיהה גם משפחה חדשה נוספת של חלבונים היוצרים מבנים דמויי טבעת, והרחיבה עוד יותר את הידע שלנו על חלבונים חיידקיים ומציעים כי המנגנון לשילוב לטבעות עשוי להיות נפוץ יותר ממה שחשבו בעבר.
באמצעות שילוב של קריסטלוגרפיה של X-RAY, מיקרוסקופיית קריו-אלקטרונים ודינמיקה מולקולרית, הצוות הדגים כי POPA, שהיה ידוע בעבר בשם BD0427, מהווה חלל מרכזי לכידת ליפידים, שהוא לא שגרתי בהתחשב בכך שמודל ספר הלימוד של היווצרות חלבון ממברנה מתרכז בשטח ליפידים.
OMPs מבצעים מגוון רחב של פונקציות הכוללות איתות, הידבקות תאים מארחים, קטליזה של תגובות מכריעות והובלת מומסים/חומרים מזינים לאברונים ומחוצה לה בגוף האדם. הבנת השונות הטבעית של OMP עשויה להיות יתרונות הנעים בין התפתחות אנטיבקטריאלית לביולוגיה סינתטית.
