Иногда кислород убивает

Биологи из НИИ во Фландрии, Бельгия, обнаружили бактериальный защитный механизм против агрессивного кислорода.

Бактерии могут помешать кислороду наносить ущерб клеткам. Ученые совершили открытие, изменив ДНК кишечной бактерии Escherichia coli. С помощью этой бактерии удалось открыть механизм, который восстанавливает белки в клетке, поврежденной кислородом.

Белки весьма чувствительны к окислению

Белки — это самые важные компоненты клетки. Они поддерживают клеточную структуру, делают возможными химические реакции в клетке и межклеточные коммуникации в пределах всего организма. Однако у белков есть слабое место — они чрезвычайно чувствительны к окислению. Это характерно для белков, которые содержат сернистые компоненты, с аминокислотой цистеином в качестве основания. Именно поэтому стандартные блоки цистеина часто бывают спаренными: в такой паре связка между двумя атомами серы обеспечивает дополнительную защиту.

Однако клетка также содержит белки, в которых стандартные блоки цистеина одинарны. Как они могут быть защищены против кислорода — до сих пор не было ясно. Ученые, которые изучали E. coli, обнаружили, как два белка — DsbG и DsbC — лежат в основе восстановительного механизма. Если стандартный блок цистеина становится поврежденным, один из двух этих белков возмещает убыток.

Кислород — необходимое зло

Кислород жизненно важен для дыхания практически всех клеток. Помимо прочего он необходим и для сжигания глюкозы, чтобы произвести энергию. Но молекулы кислорода очень агрессивны, и стандартным клеточным блокам они причиняют серьезный ущерб. Этот ущерб можно сравнить с окислением или с ржавчиной на металле.

«Сернистые белки обладают повышенной чувствительностью к окислению», пояснил Джорис Мессенс из Брюссельского свободного университета. «После окисления они перестают функционировать должным образом. Наше исследование показывает, как клетки защищаются от пагубного воздействия кислорода. Ранее ученые уже задавались вопросом, в чем состоит функция белков DsbG и DsbC и разница между ними. Теперь у нас есть ответ».

23.11.2009