Поток движения по автомагистралям и переулкам нашей страны тщательно картируется и изучается, но меньше известно о том, как перемещаются материалы в клетках. Теперь группа исследователей из Университета Миссури подвергает сомнению предшествующие теории о том, как материал покидает внутреннюю часть клетки E.coli. Это открытие может иметь важные последствия для того, как мы лечим болезни.
«Белки подобны транспортным средствам, которые могут переносить информацию и материалы в клетки», - сказал Гэвин Кинг, адъюнкт-профессор физики в Колледже искусств и наук MU и совместный адъюнкт-профессор биохимии.«Мы сосредоточились на клетках E.coli, которые имеют две мембраны. Мы заметили, что когда белки выходят из внутренней мембраны клетки, клетка регулирует способ передачи белка через канал в зависимости от типа транспортируемого белка».
Кинг работал с Линдой Рэндалл, почетным профессором биохимии. Рэндалл подтвердил транспортную функцию клеток E.coli за пределами их естественной среды. После проверки образцы были отправлены Кингу, где команда Кинга использовала атомно-силовой микроскоп для изучения движения белков E.coli. В отличие от предыдущих исследований, в которых белки были заморожены, атомно-силовой микроскоп позволяет исследователям наблюдать за движением белков в жидкой среде, которая очень напоминает их естественную среду.
«До нашего исследования существовало два способа описания движения белков через клеточную мембрану - либо поршневое движение, подобное двигателю автомобиля, либо более постоянное движение, известное как броуновский храповик», - сказал Кинг.«Ни одна из моделей не учитывала различий, основанных на типе транспортируемого белка. Точно так же, как разные типы транспортных средств движутся по-разному, разные типы белков движутся по-разному. Карты, которые мы составили для изображения движения белков, предполагают, что природа может быть более сложной, чем считалось ранее.."
Эти результаты дают базовые знания о том, как клетка посылает и получает материал и информацию. Например, лекарство может пройти через мембраны, чтобы воздействовать на клетку, и аналогичным образом некоторая информация должна пройти через мембранные каналы, чтобы выйти из клетки. В то время как другие клетки, кроме E.coli, могут не иметь точной системы транспортировки белков E.coli, Кинг сказал, что аналогичная система существует во всех клетках.