Новости химической науки > Строим стенки для клеток

Близкие по структуре и свойствам бактериальные ферменты позволяют получить клеточные стенки различной длины.

Рисунок из J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/ja806016y

Исследователи из Гарварда сообщают, что выделенные ферменты клеточных стенок различных бактерий позволяют получать полимеры различной длины, входящие в состав этих стенок, даже в химически идентичных соединениях. Изучение этого процесса может привести к более глубокому пониманию архитектуры клеточных стенок и к модификации различных систем получения полимеров.

Клеточные стенки бактерий состоят из поперечно-сшитых пептидогликановых нитей. Ферменты пептидоглигангликозилтрансферазы [peptidoglycan glycosyltransferases (PGT)] отвечают за объединение в полимеры дисахаридов, связанных с пептидными и липидными фрагментами. Для изучения синтеза клеточных стенок исследователи из Гарварда под руководством Даниэля Кане (Daniel Kahne) использовали радиоактивно-меченные дисахариды.

Исследователи полагали, что они могут использовать радиоактивно-меченые аналоги сахаридов для сравнения принципов действия различных PGT. Эти ферменты близки по структуре, и с позиции структуры гликановой цепи образуются бактериальные стенки идентичного состава, хотя, несмотря на одинаковый состав клеточных стенок, различные бактерии имеют различную форму. Это обстоятельство ставит вопрос – обусловлена ли форма бактерий ферментной системой PGT, отвечающей за образование полимеров различной длины или же какими-либо другими факторами.

Проведенные эксперименты позволили установить, что ферменты, выделенные из разных организмов, позволяют образовываться гликановым комплексам различной длины. Более того, было обнаружено, что длина образующихся биополимеров не зависит от концентрации субстрата, даже при молярных соотношениях фермент : субстрат, больших, чем 1 : 100. Таким образом, получается, что длина полимера клеточной стенки является характеристикой, предварительно запрограммированной для каждого фермента, для которого существуют пока еще невыясненные механизмы терминации и отщепления биополимера от фермента

Результаты исследования могут оказаться весьма интересными для микробиологов, заинтересованных в получении большей информации о гликановом синтезе, поскольку более подробная информация о механизме образования клеточных стенок может по-новому взглянуть на особенности их архитектуры.

Источник: J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/ja806016y

метки статьи: #биохимия, #кинетика и катализ, #медицинская химия, #молекулярная биология