Naukowcy znaleźli klucz do rozwiązania jednej z zagadek biologii molekularnej
Naukowcy z Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie dokonali ważnego odkrycia, które przybliża nas do zrozumienia jednego z najbardziej złożonych procesów zachodzących w komórkach żywych organizmów.
Naukowcom udało im się wyjaśnić, w jaki sposób pasożyt Trypanosoma cruzi, odpowiedzialny za wywoływanie choroby Chagasa, transportuje kluczowe enzymy do wnętrza swoich wyspecjalizowanych struktur komórkowych. To wiedza o dużym znaczeniu nie tylko podstawowym, ale także praktycznym, ponieważ proces ten jest niezbędny do przeżycia pasożyta.
W komórkach organizmów eukariotycznych ważną rolę odgrywają peroksysomy, czyli niewielkie „fabryki chemiczne”, w których zachodzą kluczowe reakcje metaboliczne. Same jednak nie potrafią wytwarzać białek i muszą importować gotowe enzymy z cytoplazmy. U Trypanosoma cruzi peroksysomy przyjmują szczególną formę zwaną glikosomami, w których zachodzi glikoliza – podstawowy proces pozyskiwania energii. Aby glikosomy mogły działać, muszą być nieustannie zaopatrywane w odpowiednie, już sfałdowane białka. Zrozumienie, jak ten transport przebiega, jest kluczowe dla poznania słabych punktów pasożyta.
Korzystając z nowoczesnej kriomikroskopii elektronowej, badacze zobrazowali w trzech wymiarach cały kompleks odpowiedzialny za import białek. Ujawnili, że receptor transportowy nie jest sztywną strukturą, lecz zachowuje się w sposób dynamiczny, delikatnie zmieniając swoje położenie podczas przenoszenia enzymu przez błonę. Ta elastyczność okazuje się niezbędna, by stosunkowo duże i już uformowane białka mogły bezpiecznie przejść przez barierę błonową.
Badania wykazały także istnienie dodatkowych punktów kontaktu między transportowanym enzymem, receptorem a białkiem zakotwiczonym w błonie. Choć nie wzmacniają one samego wiązania, pełnią rolę precyzyjnych „regulatorów ruchu”, kontrolując elastyczność całego układu. Co istotne, naukowcy obalili wcześniejsze przypuszczenia, pokazując, że przyłączenie białka błonowego nie powoduje natychmiastowego uwolnienia transportowanego enzymu, lecz stabilizuje cały kompleks i pozwala na uporządkowany przebieg procesu.
Krakowskie odkrycia wnoszą nową wiedzę do biologii molekularnej, wyjaśniając, jak sfałdowane białka mogą być przenoszone przez błony komórkowe – zagadnienie, które przez lata pozostawało niewyjaśnione. Jednocześnie mają one wyraźny potencjał praktyczny. Ponieważ sprawny import enzymów do glikosomów jest warunkiem przetrwania Trypanosoma cruzi, opisany mechanizm może stać się celem przyszłych terapii przeciwpasożytniczych. W dłuższej perspektywie wyniki tych badań mogą przyczynić się do opracowania nowych strategii walki z chorobą Chagasa, która dotyka miliony ludzi na świecie.
Źródło: Uniwersytet Jagielloński w Krakowie
Czytaj też: Polskie odkrycie w niemieckiej bibliotece. To wyjątkowy charakter znaleziska
Grafika tytułowa: Indra Projects / Unsplash
