コーネル大学、カリフォルニア大学サンフランシスコ（UCSF）の科学者などは、膜タンパク質の余剰が細菌が抗生物質曝露を生き延びるのを助ける可能性があることを発見しました。これらのタンパク質は、細菌が細胞からの他の生理学的基質とともに幅広い抗生物質を汲み出すために使用するシャトルメカニズムの一部です。研究者は現在、化学的および機械的操作を使用してプロセスを破壊し、抗生物質がより効果的になるように焦点を合わせています。
研究の詳細はに公開されました 細胞は物理科学を報告しています タイトルの論文で、「トランスポーターの過剰とクラスタリングは、細菌の流出のための適応者間シャトリングを促進します。」
その中で、研究者は、3部構成のタンパク質複合体であるMacab-Tolcの不均衡がどのように抗生物質に耐性に抵抗するかを説明しています。多剤流出ポンプとして知られるマカブトルク複合体は、細胞の内側と外膜、およびそれらを接続するペリプラズムに及びます。各タンパク質は異なる場所を占有します：外膜上のTOLC、内膜のMACB、およびペリプラズムのMACAは内側膜に固定されています。このタンパク質複合体は、抗生物質と細菌細胞によって生成される毒性因子を排出する導管を形成します。
3つのタンパク質は、毒素を排出するために特定の化学量論で組み立てる必要があります。 2つのMACBタンパク質が6つのMACAタンパク質で組み立てられ、次に3つのTOLCタンパク質が組み立てられます。科学者はこの比率をよく理解しています。明確ではないのは、構造が組み立てれば、ペリプラズムの分子がどのように複合体を通り、基板が汲み上げられるチャネルに入る方法です。
このプロセスを理解するために、科学者は単一分子イメージングを使用して内部のタンパク質濃度を分析しました 彼らは寒さを示しました （大腸菌）細胞。彼らは、タンパク質の化学量論が不均衡であり、MacBの余剰が浮かんでおり、さらに多くのTOLCがあることを発見しました。量は、複合施設の2：6：3の構成に必要なものよりもはるかに多かった。さらに、研究者たちは、アダプタータンパク質MACAがマカブトルクアセンブリから分解できることに気付きました。
「基本的に、組み立てるパートナーがないこれらの追加のBSを持っています。そしてもちろん、セルは理由もなくこれを行いません」と、コーネル大学の研究リーダーであり化学の教授であるペン・チェンは述べています。 「私たちは、この余分なBがあるときに、それが関連付けられていないため、この余分なbがあるため、当然、基板が入るための開口部があるためです。したがって、基質が余分なbに結合できるようになると、一部はいくつかです。最初にBに関連付けられているASのうち、アセンブルに移動することができます。そして、それが組み立てられると、彼らは基板を汲み出すことができます。」
研究の一環として、研究者はメカニズムを中断できるかどうかをテストしました。彼らは、バクテリアの毒素抵抗性を変化させるために機械的ストレスを適用するUCSFで開発されたマイクロ流体デバイスを使用しました。彼らはそれを絞ることを発見した 大腸菌 デバイスを介して、組み立てられた複合体を破壊し、抗生物質に抵抗するのを防ぐのに十分な細胞を変形させました。
科学者は、で観察された行動を信じています 大腸菌 他のシステムに存在する可能性があります。 「このタンパク質の化学量論の不均衡は、多くの種類のタンパク質複合体に存在する必要があります。しかし、細胞はこの不均衡をどのように利用しますか？」チェンは言った。 「今、この特定の不均衡が機能的には非常に関連性があることを示す一例があります。したがって、細胞内のタンパク質複合体を研究するときはいつでも、細胞全体の相対量と特定の複合体の相対量を常に測定したいと考えています。彼らは実際に一致しますか？」
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#グラム陰性細菌の余分なポンプタンパク質に関連する抗生物質耐性
2025-02-14 03:11:00