Главная  Информация для покупателей  Новости науки  Эволюционная пластичность гиперпрозрачного домена антитоксина

Эволюционная пластичность гиперпрозрачного домена антитоксина

28 марта 2022




Системы токсин—антитоксин являются загадочными и разнообразными элементами геномов всех бактерий и бактериофагов. Например, такие пары генов повсеместно присутствуют в микробных хромосомных геномах и плазмидах, а также в бактериофагах умеренного климата. Они действуют как регуляторные переключатели, при этом токсин ограничивает рост бактерий и архей, ставя под угрозу различные важные клеточные мишени, а антитоксин противодействует токсическому эффекту.

Чтобы выявить ранее неизвестное разнообразие систем токсин—антитоксин (ТА) среди микробов и бактериофагов, ученые проанализировали сохранение геномных окрестностей, используя новый вычислительный инструмент для фланкирующих генов под кодовым названием FlaGs, который позволяет с высокой пропускной способностью обнаруживать TA-подобные опероны.

Сосредоточив внимание на широко распространенном, но плохо охарактеризованном экспериментально домене антитоксина DUF4065, анализы In silico (биологическая симуляция в компьютерном моделировании) показали, что белки, содержащие этот антитоксин, служат широко распространенными компонентами антитоксина в предполагаемых TA-подобных оперонах с десятками различных токсичных доменов с множеством различных складок.

Учитывая универсальность DUF4065, ученые назвали его домен «Панацеей», а белки, содержащие домен, — «ПанА». Затем исследователи экспериментально подтвердили девять нейтрализованных ТА-пар ПанА, используя для своей работы молекулярно-биологическое и микробиологическое оборудование. В то время как большинство подтвержденных нейтрализованных ПанА-токсинов действуют как ингибиторы трансляции или разрушители мембран, предполагаемый токсин нуклеотидциклазы, выделенный из протеобактерии Буркхольдерии, нарушает транскрипцию и трансляцию, а также индуцирует относительно зависимое накопление нуклеотидного алармона, внутриклеточной сигнальной молекулы.

Также ученые обнаружили, что антитоксины, содержащие «Панацею», образуют комплекс с их разнообразными родственными токсинами, характерными для механизмов прямой нейтрализации, используемых системами ТА II типа. Наконец, посредством направленной эволюции учеными были выбраны варианты ПанА, которые могут нейтрализовать некогнитивные токсины TA, тем самым экспериментально продемонстрировав эволюционную пластичность этого гиперпрозрачного домена антитоксина.

Таким образом, была обнаружена замечательную универсальность домена антитоксинового белка, который эволюционировал, чтобы нейтрализовать десятки различных доменов токсинов. «Панацея» может быть разработана для нейтрализации незнакомого и негомологичного токсина всего двумя аминокислотными заменами. Это повышает вероятность того, что этот домен может быть адаптируемым универсальным или полууниверсальным нейтрализатором белка со значительным биотехнологическим и медицинским потенциалом.

NDDDND_1000_1

Другая информация
27 июля 2022
Вирус гепатита Е поражает эндотелиальные клетки микрососудов головного мозга

Ученые обнаружили, что как квазиоболочечные, так и необолочечные HEV могут аналогичным образом проникать через гематоэнцефалический барьер.

23 июля 2022
Усы как гидродинамические датчики добычи у кормящихся тюленей

Недавно ученые отметили замечательный случай, когда усы способствовали добыванию пищи млекопитающими в экстремальных подводных условиях: глубоком, темном океане.

20 июля 2022
Функциональная ближняя инфракрасная спектроскопия выявляет активность мозга в движении

Метод fNIRS продвинулся от относительно простых измерений изменений содержания кислорода в крови к сложному методу регистрации реакций мозга в реальном времени, связанных с широким спектром действий и когнитивных задач.

16 июля 2022
Инъекция шванномы с ослабленным штаммом сальмонеллы индуцирует противоопухолевый иммунитет

Поскольку бактериальная иммунотерапия использовалась при лечении некоторых злокачественных новообразований, ученые оценили ослабленный штамм сальмонеллы в качестве иммунотерапии доброкачественной мышиной шванномы.

13 июля 2022
Изучен высоко обратимый металлический цинковый анод

Перезаряжаемая металлическая цинковая батарея на сегодняшний день считается важной технологией, которая может устранить цепочку поставок и экономический кризис, вызванный химией на основе лития.

Вся информация


Сайт использует файлы cookies. Продолжая просматривать сайт Вы соглашаетесь с использованием cookies. Хорошо!