Odkryto nowy sposób magazynowania żelaza w mikroorganizmach

[KopalniaWiedzy.pl 358]

Naukowcy z Uniwersytetu Georgii odkryli nowy sposób magazynowania żelaza w mikroorganizmach.

Wszystkie organizmy żywe potrzebują żelaza. Zazwyczaj jest ono magazynowane przez ferrytynę (w grę wchodzi Fe²⁺ w formie uwodnionej, a więc bezpieczne dla komórki). Teraz autorzy publikacji z pisma Nature Communications odkryli nowy typ białka IssA, które przechowuje żelazo z siarką zamiast tlenu (mamy tu do czynienia z żelazowo-siarkowym polimerem zwanym tiożelazianem).

Ten żelazowo-siarkowy polimer uzyskano wcześniej w probówce, a teraz [...] po raz pierwszy zidentyfikowano w systemie biologicznym. IssA samoorganizuje się w bardzo duże kompleksy czy [inaczej mówiąc] nanocząstki, które mogą osiągać ponad 20-krotnie większe rozmiary niż ferrytyna [średnica IssA sięga 300 nm, dzięki czemu jest to największa znana naturalna metaloproteina]. Nanocząstki IssA są tak duże, że widać je w komórce obserwowanej za pomocą mikroskopu - opowiada prof. Michael W. Adams.

IssA odgrywa ważną rolę nie tylko w magazynowaniu żelaza, ale i w powstawaniu białek zawierających klastry żelaza i siarki.

To badanie rzuca nieco światła na sposoby magazynowania żelaza i siarki przez mikroorganizmy, a także na przyjmowanie przez białka postaci nanocząstek.

Białka zawierające w swojej strukturze klastry [centra] żelazowo siarkowe są szeroko rozpowszechnione. Klastry te są wykorzystywane do katalizowania reakcji chemicznych lub transportu elektronów, np. podczas oddychania - wyjaśnia Adams.

Podczas eksperymentów Amerykanie hodowali na dużą skalę archeony Pyrococcus furiosus, które rosną optymalnie w temperaturze bliskiej 100°C w morskich kominach hydrotermalnych, oczyszczali je, a następnie charakteryzowali żelazowo-siarkowe białka i enzymy.

Na podstawie analiz genetycznych wiedzieliśmy, że IssA to główne białko w komórce. Podczas badań biochemicznych zauważyliśmy je dzięki skrajnie dużym rozmiarom. Obfitość i spore rozmiary sprawiają, że dość łatwo je oczyścić. Oczyszczone białko można było zbadać za pomocą różnych technik analitycznych, spektroskopowych i mikroskopowych. W ten sposób ustalono, że IssA to nanocząstka zawierająca nieznany dotąd w biologii żelazowo-siarkowy polimer (tiożelazian). Dysponując czystym IssA, byliśmy też w stanie uzyskać przeciwciała, które pozwoliły zwizualizować IssA w komórce mikroorganizmu; miało ono postać dużego kompleksu.

« powrót do artykułu